[发明专利]一株异源表达MpFADS6基因的重组高山被孢霉菌株、其构建方法及其在生产EPA中的应用

说明书

本发明通过来自细小微胞藻中的delta‑6脱饱和酶基因MpFADS6，提供了异源表达MpFADS6基因的重组高山被孢霉菌株M.alpina‑MpFADS6，本发明还提供了所述重组高山被孢霉菌株在生产EPA的用途，并通过添加1％牡丹籽油或50g/L牡丹籽粕汁的培养基中有效提高EPA产量，对产油真菌高山被孢霉的脂肪酸合成中的代谢调控基础理论研究及PUFAs的生产具有重要的意义。本发明与在高山被孢霉中过表达ω3脂肪酸脱饱和酶基因相比，EPA产量提升5倍，产量可达588.5±29.6mg/L。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，本发明涉及一株异源表达MpFADS6基因的高山被孢霉工程菌株，特别是异源表达细小微胞藻CCMP1545来源的MpFADS6基因的重组高山被孢霉菌株，还涉及其构建方法，以及在生产EPA中的用途。

背景技术

二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA,20:5^{Δ5,8,11,14,17})是一种常见的ω-3族多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid，PUFAs)。EPA等PUFAs具有抗癌、抗动脉粥样硬化、增强机体免疫力等生理功能，对维持身体健康有重要的意义。多不饱和脂肪酸的膳食补充已经明确写入美国、英国等的膳食参考指南，我国也在膳食宝塔中推荐摄入一定量的富含多不饱和脂肪酸的油脂类和奶类食品。但是，目前我国居民膳食中仍存在脂肪酸摄入不足和脂肪酸组成比例不均衡等问题。当前人们膳食油脂的主要来源是植物油脂和动物油脂，但大多数植物油脂和动物油脂ω-3PUFAs的含量很低，ω-6/ω-3比例超过10:1，大大高于最佳比例1:1。

微生物是PUFAs的主要来源之一，但绝大多数微生物合成的PUFAs以ω-6脂肪酸为主，只有少数的微生物能大量合成ω-3系列脂肪酸。例如，在一些海洋微生物中，EPA的产量要明显高于ω-6PUFAs的产量。细小微胞藻(Micromonas pusilla)CCMP1545是生产EPA的代表菌株，并且它的FADS6对ALA的转化率可达63％，而它对LA的转化率仅为4.9％。因此，细小微胞藻主要是通过ω-3脂肪酸合成途径来生产EPA的。而MpFADS6是细小微胞藻合成EPA的关键酶。

高山被孢霉(Mortierella alpina)是一种高产ω-6PUFAs的丝状真菌，脂肪酸可以积累达到细胞干重的50％，其生产的花生四烯酸(arachidonic acid[AA,20:4^Δ5,8,11,14])的产量可达总脂的40～50％。作为食品级的工业产油微生物，它已经通过美国农业部(FDA)的安全性评估，是迄今为止生产PUFAs微生物中唯一具有正式安全性评估(GRAS)的菌种，同时也是脂质生物化学基础研究的重要模式菌，其产品已经成为婴幼儿奶粉的重要添加成分。但高山被孢霉产出的脂肪酸中EPA含量甚少，为了获得更高的EPA含量，现有技术通过基因工程手段提高高山被孢霉中的EPA含量。