[发明专利]一种能利用淀粉并分泌抗菌肽的重组酿酒酵母

说明书

本发明公开了一种能利用淀粉并分泌抗菌肽的重组酿酒酵母，该重组酿酒酵母中含有能利用淀粉并分泌抗菌肽的多基因共表达载体，该载体中含有α‑淀粉酶基因、糖化酶基因、抗菌肽基因。本发明基因重组酿酒酵母通过在表达抗菌肽基因的同时，对淀粉降解酶中的淀粉酶和糖化酶间的共表达，发挥其降解淀粉间的协同作用，因而可以实现重组菌降解利用淀粉基料进行菌体生长、生产乙醇或者分泌抗菌肽等。从而，可以利用本发明构建的重组酵母实现在以淀粉基料为主的饲料添加、工业酒精生产、餐厨废弃物降解中同步实现淀粉降解利用、酵母菌体生长、酒精转化以及抑制杂菌生长等多种目的。

技术领域

本发明涉及基因工程和发酵工程以及进化工程领域，更具体地，涉及一种能利用淀粉基料并分泌抗菌肽的基因重组酿酒酵母。

背景技术

饲料原料大部分是含有淀粉的基料，例如谷实类(玉米、稻谷、麦类)、根茎类(如木薯、红苕等)中都含有大量淀粉。淀粉在动体内的淀粉酶、蔗糖酶等作用下，最后分解为葡萄糖，被动物作为能量利用。尽管动物体内能分泌淀粉降解相关酶系，但是在动物养殖中一般需要通过外加例如淀粉酶、糖化酶等酶制剂帮助动物消化利用淀粉。例如，早期断奶仔猪常需要添加例如淀粉酶、蛋白酶等酶类，弥补体内分泌消化酶的不足。工业酒精生产中也会利用一些含有淀粉基料的废弃物进行淀粉-乙醇的转化。

抗生素自发现以来，是治疗动物以及人类疾病的基本手段。然而，证实滥用抗生素会导致细菌性病原体产生普遍的耐药性。在动物养殖中，抗生素的滥用的情况更为严重。因而，需要寻找新型安全的抗菌剂代替抗生素。抗菌肽作为一种新型的抗菌剂，具有广谱的抗细菌活性，还有抗真菌、病毒和寄生虫的活性，甚至具有抗肿瘤等功能。它独特的抗菌机理，不易产生耐药性的特点，使其有望成为替代抗生素的主要候选抗菌剂。抗菌肽作为饲料添加剂一种，还发挥着提高生长性能、增强免疫功能以及抗菌作用等功能。

酿酒酵母作为益生菌，能够在养殖动物肠道中进行“生物夺氧”，抑制需氧的致病菌生长；同时其蛋白含量丰富，能够为动物补充氮源。因而，酿酒酵母成为饲料添加剂益生菌中的重要组成。大多酿酒酵母一般不能够直接利用物料中淀粉，需要通过基因工程改造往酿酒酵母中转入淀粉酶基因、糖化酶基因等与淀粉降解相关酶系的基因。酿酒酵母表达系统可通过基因工程改造，获得能够分泌淀粉降解相关酶、利用淀粉进行生长的益生酿酒酵母。酿酒酵母虽通过“生物夺氧”来抑制需氧的致病菌生长，若是能够通过基因工程改造使得酿酒酵母分泌抗菌肽等，其抑制杂菌和致病菌的生长的能力进一步增强，应用则更为广泛，有效。而大多研究人员只是尝试了将不同的抗菌肽单一在酿酒酵母系统中表达，并简单应用到饲料添加中。本发明则进一步利用“Golden Gate”克隆法的构建多基因共表达技术，实现淀粉降解基因与抗菌肽基因的共表达；并采用高抗筛选、适应性进化等方法获得稳定的高效利用淀粉分泌抗菌肽的重组酵母。这样可实现重组酿酒酵母分泌淀粉降解酶类，降解利用淀粉基料进行菌体生长、生产乙醇或者分泌抗菌肽等。因而，可以利用本发明构建的重组酵母实现在以淀粉基料为主的酵母培养物的饲料添加、工业酒精生产、餐厨废弃物降解中同步实现淀粉降解利用、酵母菌体生长、酒精转化以及抑制杂菌生长等多种目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的上述不足，提供一种能够在饲料添加、工业酒精生产、餐厨废弃物降解中可应用的，能降解利用淀粉并分泌抗菌肽重组酿酒酵母。

本发明的目的在于提供一种酿酒酵母多基因共表达载体及其构建方法。

本发明的目的在于提供一种能高效利用淀粉并分泌抗菌肽的重组酿酒酵母。

本发明所采取的技术方案是：

一种酿酒酵母多基因共表达载体，该载体中含有α-淀粉酶基因、糖化酶基因、抗菌肽基因；

所述α-淀粉酶基因的碱基序列如SEQ ID NO：1所示；

所述糖化酶基因的碱基序列如SEQ ID NO：2所示。