[发明专利]表皮生长因子重组乳酸菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种含有表皮生长因子的乳酸菌，以及经优化的表皮生长因子的编码基因及其蛋白在重组乳酸菌中表达方法和应用。 

背景技术

动物肠道不仅是动物体内最大的消化吸收器官，是所有营养物质最终的吸收场所，同时也是体内最大的免疫器官，仔猪肠道健康发育是快速生长与高成活率的生理基础。新生仔猪由于肠道处于快速发育之中，结构与功能不完善，养分的消化吸收与免疫屏障功能有很大的局限性，难以适应营养与环境的变化，增加了饲养的困难。仔猪哺乳期间，初乳和常乳中都含有高水平的、可促进肠道发育和成熟的生长因子，如谷氨酰胺、表皮生长因子、类胰岛素生长因子和多胺等，断奶后，这些因子消失，对肠细胞生长、分化及细胞功能的发育产生不良影响。 

表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)是一种非常重要的多肽类生长因子，在维持动物肠道健康中发挥着非常重要的作用。在肠道中，可以调节消化腺的分泌，刺激黏膜增生，影响营养物质的转运，而且在肠道组织的成熟、再生和修复以过程中都起重要的作用。猪表皮生长因子作为猪乳中含量较高的生长因子之一，它对初生仔猪胃肠道发育有着极其重要影响。早期断奶是缩短母猪生育周期的重要手段，而早期断奶导致的断奶应激是影响早期断奶仔猪生产性能的主要原因，通过在饲料中添加表皮生长因子可以缓解断奶应激。尽管猪表皮生长因子凭借其独特的理化特性以及显著的生理作用，作为饲料添加剂具有广阔的发展前景，但是目前生产的猪表皮生长因子都是从乳产品中获得或利用大肠杆菌表达系统表达所得，这两种途径都具有一定的局限性，从乳中分离猪表皮生长因子的量有限，很难满足市场需要，而利用大肠杆菌表达系统表达的猪表皮生长因子，由于宿主菌大肠杆菌的局限性不能直接作为饲料添加使用，存在着分离纯化的难题，增加了成本，很难满足市场需要。因此，开发出有效的、成本较低的猪表皮生长因子将进一步拓展其在生猪养殖和疾病防御方面的应用。 

乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类可发酵碳水化合物并产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的统称。它们在自然界分布广泛，在工业、农业和医药行业等与人类生活密切相关的重要领域应用价值很高。乳酸菌在食品工业中应用广泛，是被公认为安全的（generally recognized as safe，GRAS）食品级微生物。乳酸菌是肠道益生菌，有多种生理功能，如控制肠内感染、抗肿瘤活性等，还能促进小肠局部细胞免疫和体液免疫。利用乳酸菌在肠胃道、 泌尿、生殖系统或粘膜部位粘附存活且无病原性等特点，将其开发成为蛋白多肽类药物粘膜给药递呈载体的研究，受到了广泛的重视。因此，发明人尝试采用重组乳酸菌表达猪表皮生长因子，并利用重组乳酸菌作为猪表皮生长因子的药物呈递系统应用到生猪养殖和疾病预防领域。但是，发明人经过实验尝试直接以基因库猪表皮生长因子基因转入重组乳酸菌的方式表达猪表皮生长因子，但是由于种属差异，猪表皮生长因子的表达量极低，因此需要寻找出更适合的猪表皮生长因子基因。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：首先，是提供一种更适合于乳酸菌表达系统表达的猪表皮生长因子基因；其次，是开发出有效的、成本较低的表皮生长因子给药剂型或给药途径。 

因此，本发明的一个目的是提供一种编码重组猪表皮生长因子的基因，所述基因为： 

1）如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列；或 

2）与SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列具有90%以上的同源性且编码重组猪表皮生长因子的核苷酸序列。 

本发明还提供了一种包含了上述所述编码重组猪表皮生长因子的基因的质粒。所述的质粒优选为原核表达质粒。最优选为PCYT质粒。 

本发明还提供了一种包含有上述所述质粒的乳酸菌菌株。所述的乳酸菌为乳酸乳球菌、植物乳酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、罗伊氏乳杆菌或发酵乳杆菌。优选地，所述菌株为乳酸乳球菌，更优选的所述菌株为乳酸乳球菌L.lactis NZ9000。 

本发明还提供了一种重组猪表皮生长因子的表达方法，包括如下步骤： 

1）以上述所述乳酸菌菌株接种培养，加入Nisin进行诱导表达； 

2）收集重组猪表皮生长因子蛋白。 

本发明还提供了上述所述乳酸菌菌株在制备食品及动物饲料中的新用途。 

本发明还提供了一种含有乳酸菌的动物饲料，所述乳酸菌为可表达细胞因子的重组乳酸菌。作为优选的所述乳酸菌为可表达猪表皮生长因子的重组乳酸菌。