[发明专利]一种高产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的菌株

说明书

本发明属于微生物改造技术领域，具体内容涉及一株高产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的棘孢曲霉突变菌株。本发明以棘孢曲霉(Aspergiulls aculeatus)DSM2344为出发菌株，通过紫外诱变方法筛选获得突变菌株棘孢曲霉T13，其保藏编号为CCTCC NO:M2017784。所述突变菌株固体摇瓶发酵3.5d后，鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶酶活达到63.7u/g，比出发菌提高了41.6％，取得了意料不到的技术效果。本发明提供的棘孢曲霉突变菌株可广泛应用于鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的发酵生产，有利于降低该酶的生产成本，促进鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶在食品行业中的推广与应用。

技术领域

本发明属于微生物改造技术领域，具体内容涉及一株高产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的棘孢曲霉突变菌株。

技术背景

高等植物的细胞壁是由纤维素，主要有半纤维素聚合体形成的互相支撑的结构、果胶基质聚合物和球形及非球形蛋白构成。除了球形蛋白以外，所有的聚合物在细胞壁中都起着结构性作用。当细胞壁成熟时，形成交连、链间和链内连接，最后木质素沉积在细胞壁上，从而使细胞壁变得非常稳定，使其组分难于分离、消化和处理。

果胶是在初级细胞壁和在所有植物细胞之间的中间层中富含的支化杂多糖的复杂基团。果胶聚合物是化学上不同的酸性分子，其含有比例较高的通过α-1,4糖苷键连接的D-半乳糖醛酸残基。这种果胶α-(1-4)多聚半乳糖醛酸主链可以被随机乙酰化和甲基化。果胶由两个基本部分组成，如：一个基本的由半乳糖醛酸基(同型聚半乳糖醛酸，作为光滑区是已知的)组成的无支链聚合物和一个由鼠李糖基与半乳糖醛酸基交替形成的聚合物，后一种聚合物能被长的中性侧链(鼠李聚糖半乳糖醛酸I，带有“毛发”，作为毛发状区是已知的)所取代。果胶多糖构成双子叶植物细胞壁的30-50％，植物细胞壁的果胶基质是同型聚半乳糖醛酸(HGA)、鼠李聚糖半乳糖醛酸I(RG-I)和鼠李聚糖半乳糖醛酸II(RG-II)聚合物的复杂混合物。

在动物饲料工业和食品工业中，果胶用作胶凝剂。在反刍动物中，消化道中的细菌和真菌酶有助于其消化。果胶降解酶可将来自柑橘皮和甜菜加工的富含果胶的副产物转化为更高价值的物质，具有商业利益。果胶分解酶(诸如酯酶、水解酶和裂解酶)也用在需要加工果胶的其它工业中。

许多能够水解毛发状区域中的阿拉伯聚糖、半乳聚糖或阿拉伯半乳聚糖侧链的酶已被报道。相反，只有少数能够降解鼠李聚糖半乳糖醛酸骨架的酶被报道。有报道表明，已克隆出来自棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)属于糖基水解酶28家族的鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶和属于裂解酶4家族的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖裂解酶。

美国专利US20030026810公开了一种来源于细菌的新型鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶，根据基于疏水聚类分析的分类，该鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶被认为是两个迄今未确定的糖基水解酶家族的成员。新型鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶与已知来自28家族的鼠李糖聚半乳糖醛酸水解酶或来自裂解酶4家族的鼠李糖聚半乳糖醛酸裂解酶的氨基酸序列没有同源性。

目前生产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的菌株比较少，且产量较低，不利于该酶的广泛应用，因此筛选高产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的微生物菌种具有重要的意义。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一株高产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的棘孢曲霉(Aspergiulls aculeatus)菌株及其应用。申请人以购自德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)、保藏号为DSM 2334的棘孢曲霉为出发菌株，通过紫外诱变的方法，筛选获得一株突变菌株，能大幅度提高鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶的产量，效果显著。

本发明一方面提供了一种突变菌株棘孢曲霉T13(Aspergiulls aculeatus T13)，已于2017年12月11日保藏于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2017784。

本发明一方面提供了所述棘孢曲霉在生产鼠李聚糖半乳糖醛酸水解酶中的应用。