[发明专利]一种高效降解组胺的新多铜氧化酶

说明书

本发明公开了一种高效降解组胺的新多铜氧化酶，属于分子生物学技术领域。本发明提供的多铜氧化酶序列如SEQ ID NO.1所示。该酶具有较强的降解生物胺的性能，降解谱广，能够降解色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺，尤其针对组胺的降解效果好，24h内组胺降解率达到82％，具有重要的工业应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种高效降解组胺的新多铜氧化酶，属于分子生物学技术领域。

背景技术

生物胺是一类具有生物活性的小分子碱性化合物，广泛存在于发酵食品以及含酒精的发酵饮料中，主要由相应的氨基酸通过微生物的脱羧作用形成，或由醛、酮类物质在氨基酸转氨酶作用下产生。人体摄入过量的外源生物胺后，会产生头痛、恶心、心悸、呼吸紊乱等过敏反应，严重时甚至危及生命，而且多种生物胺共同存在会加强生物胺的毒性作用。食品中常见的生物胺主要包括腐胺、尸胺、精胺、亚精胺、酪胺、苯乙胺和组胺，其中酪胺和组胺的含量最高，对人体的潜在危害最大。

控制和减少发酵产品中的生物胺，目前主要有三种方法：1、控制原料；2、控制发酵体系中产生物胺的微生物；3、酶法降解。前两种方法有一定的局限性，比如会影响某些高蛋白食品的风味，提高设备和能耗费用。而第三种方法通过向发酵食品中添加生物胺降解酶，不造成食品营养物质损失，不产生新的毒性物质。现有的生物胺降解酶包括胺氧化酶和胺脱氢酶，这两种酶存在三个问题：1、降解的生物胺类型少，降解组胺的效率较低；2、最适pH偏中性，不适合应用于酸性发酵食品中；3、活性容易收到某些药物或者化合物的抑制。

多铜氧化酶(Multicopper oxidase，MCO)是一类含铜氧化酶家族，其中部分多铜氧化酶能将生物胺催化生成对应的醛、氨和水，达到降解生物胺的目的。目前还没有报道过在酸性含盐的环境中能够高效降解生物胺，尤其是组胺的多铜氧化酶。因此，找到一种高效降解组胺的新型多铜氧化酶，对于降低酸性发酵食品中的生物胺尤为重要。

发明内容

本发明的提供了一种来源于发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)的新型多铜氧化酶，可用于降解生物胺，尤其是组胺。

本发明的第一个目的是提供一种多铜氧化酶，其含有SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。

本发明的第二个目的是提供编码所述多铜氧化酶的基因。

在本发明的一种实施方式中，所述编码多铜氧化酶的基因含有SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。

本发明的第三个目的是提供一种基因工程菌，表达所述多铜氧化酶。

在本发明的一种实施方式中，所述基因工程菌以细菌或真菌细胞为宿主。

在本发明的一种实施方式中，所述基因工程菌以大肠杆菌BL21为宿主。

在本发明的一种实施方式中，所述基因工程菌以pET系列质粒为表达载体。

在本发明的一种实施方式中，所述基因工程菌以pET-28a为表达载体。

本发明的第四个目的是提供所述基因工程菌的构建方法，是将编码所述多铜氧化酶的基因与载体连接，转化至大肠杆菌细胞中。

在本发明的一种实施方式中，所述方法是将SEQ ID NO.2所示的序列与pET-28a连接，转化至大肠杆菌BL21中。

本发明的第五个目的是提供一种多铜氧化酶的生产方法，所述方法是将所述基因工程菌接种至培养基中，于16～20℃培养16～24h，收集菌体细胞，破碎细胞获得酶液。

在本发明的一种实施方式中，所述方法将所述基因工程菌接种至TB培养基中，培养至OD₆₀₀为0.6～0.8时，加入IPTG以及铜离子诱导。