[发明专利]耐盐耐乙醇耐蛋白酶及耐表面活性剂的外切菊粉酶及其基因、载体、菌株

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体地说是一种耐盐耐乙醇耐蛋白酶及耐表面活性剂的外切菊粉酶及其基因、载体、菌株。

背景技术

菊粉（Inulin）又称为菊糖，是由β-2,1糖苷键连接而成的一种多聚果糖，其还原端连接一个葡萄糖基，呈直链结构，主要存在于菊芋、菊苣、蒲公英、牛蒡和朝鲜蓟等双子叶植物体的根部或茎部（Roberfroid et al.JNutr,2007,137:2493–2502）。菊芋俗称洋姜或鬼子姜，具有抗病能力非常强、产量高、耐寒、耐贫瘠、耐干旱、种植简易、适应性强等优点，其块茎的产量很大，可含高达20%鲜重或80%干重的菊粉（Kango et al.Food Biotechnol,2011,25:165–212）。

菊粉酶具有2种作用方式：一种为外切菊粉酶（Exoinulinase，EC3.2.1.80），从非还原端逐个水解β-2,1糖苷键，最终生成果糖和少部分的葡萄糖；另一种为内切菊粉酶（Endoinulinase，EC3.2.1.7），水解菊粉多糖链内部的β-2,1糖苷键，生成低聚果糖（Kango et al.Food Biotechnol,2011,25:165–212）。外切菊粉酶和内切菊粉酶都属于糖苷水解酶第32家族，该家族还包括蔗糖酶、外切β-2,6-果聚糖酶和内切β-2,6-果聚糖酶（Finn et al.Nucleic Acids Res,2008,36:D281–D288）。

外切菊粉酶水解菊粉并生成果糖及少量葡萄糖，可应用于饲料、食品、洗涤、医药和生物燃料行业，如提高饲料利用率、生产高果糖浆、防治龋齿和生物乙醇发酵（Wanker et al.Appl Environ Microbiol,1995,61:1953-1958）。耐盐酶在高浓度NaCl下仍然具有催化活性，可应用于高盐食品和海产品加工及其它高盐环境生物技术领域（如腌制菊芋的食品改良），在高盐环境下加工食品还可以防止微生物的污染、节省灭菌等所消耗的能源（Zhou et al.J Ind Microbiol Biot,2012,39:965–975）；耐乙醇的酶在同步糖化发酵中可提高乙醇产量和生物质利用率、缩短发酵时间（Sato et al.Journal of Biosci Bioeng,2010,110:679–683）；耐表面活性剂的酶可应用于洗涤行业（Vijayalaxmi et al.Appl Biochem Biotechnol,2013,171:382–395）；耐蛋白酶的酶可应用于饲料等多种行业（Zhou et al.J Ind Microbiol Biot,2012,39:965–975）。目前，已报导1个耐盐外切菊粉酶（专利申请号：201310275633.9），该酶为碱性酶，在酸性条件下酶活很低；还尚未报导同时具有耐盐耐乙醇耐蛋白酶及耐表面活性剂的外切菊粉酶。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐盐耐乙醇耐蛋白酶及耐表面活性剂的外切菊粉酶。

本发明的再一目的是提供编码上述外切菊粉酶的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明所述外切菊粉酶InuAJB13可得自鞘氨醇单胞菌（Sphingobium sp.）。InuAJB13的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。