[发明专利]一种转谷氨酰胺酶生产菌

说明书

本发明通过诱变得到了一种转谷氨酰胺酶生产菌，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2020147或者CCTCC NO:M 2020148。本发明的转谷氨酰胺酶生产菌比原始菌株的转谷氨酰胺酶产酶量提高了4倍多，酶活达到7.5U/mL以上，能够工业化应用。

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体地说，涉及一种转谷氨酰胺酶生产菌。

背景技术

转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13，Transglutaminase，TGase)又称谷氨酰胺酶转氨酶(Glutamine transaminase)，简称TG酶，是由331个氨基组成的分子量约38000的具有活性中心的单体蛋白质，在自然界中广泛存在于人体、高级动物、鱼类、植物和微生物中，例如大量存在于哺乳动物的各种组织器官(如肝脏、毛囊、表皮、前列腺、血液)。它是一种酰基转移酶，可通过催化蛋白质中赖氨酸上的ε-氨基和谷氨酸上γ-羟酰胺基之间的结合反应(参见图1)，使蛋白质多肽发生分子内和分子间发生共价交联。作为一种通过转谷氨酰胺作用形成共价化合物的聚合酶，借助于两个蛋白质(包括乳清蛋白、麦胚蛋白、大豆蛋白、牛肌球蛋白和家禽类肌动球蛋白等)之间的交联反应，提高蛋白质的水溶性、起泡性、可搅拌性、热稳定性、乳化性等的功能特性。TG酶被称为“21世纪的超级粘合剂”，在食品、医药、纺织、化妆品等领域应用前景广阔。

在食品领域，该酶能通过引入赖氨酸而提高蛋白质的营养效价，而被其处理过的食品具有良好的外观和质构，可延长货架期，减少食品中的过敏源。此外，该酶可分解谷氨酰胺生成谷氨酸和氨，而谷氨酸在食品美味上起着重要作用，因此通过添加该酶可增强食品的风味。

传统肉类加工工艺通常加入大量的盐和磷酸，以提高其持水力、连贯性和质地。近些年来，少盐少磷酸的食物被广泛推广，但其质地和物理性质都不尽如人意。TG酶可以替代部分通常肉制品加工中添加的品质改良剂--磷酸盐，生产低盐肉制品。可应用于水产加工品、火腿、香肠、面类、豆腐等等。TG酶在40～45℃、pH6-7的条件下，只需添加0.1-0.3％的量，即可达到明显的效果。

转谷氨酰胺酶主要通过微生物发酵法进行生产，所用的微生物是茂原链霉菌(Streptomyces mobaraense或Streptomyces mobaraensis)，是我国《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB2760)中唯一合法生产转谷氨酰胺酶的安全菌株。

但目前使用的茂原链霉菌的转谷氨酰胺酶生产能力偏低，导致发酵液中的酶含量偏低，因此亟需提高菌株的产酶能力。

发明内容

为了现有转谷氨酰胺酶生产菌株发酵水平低的缺陷，本发明结合化学诱变、物理诱变和杂交育种来筛选茂原链霉菌突变菌株，获得了高产转谷氨酰胺转氨酶的生产菌株。

因此，本发明的第一个目的在于提供一种转谷氨酰胺酶生产菌。

本发明的第二个目的在于提供上述转谷氨酰胺酶生产菌用于生产转谷氨酰胺酶的应用。

为了达到上述目的，本发明对于上海东之汇生物科技有限公司所保藏的茂原链霉菌DSM40587设计了如下诱变筛选方案：

1)活化原始菌株茂原链霉菌DSM40587；

2)对菌株进行化学诱变比如亚硝基胍(NTG)诱变育种、或者物理诱变比如紫外线(UV)诱变育种、或者化学法与物理法相结合的诱变育种，筛选出转谷氨酰胺酶表达水平明显提高的突变菌株。

上述步骤1)中使用的平板培养基(高氏一号)组成如下：20g/L可溶性淀粉，1g/LKNO₃，0.5g/L NaCl，0.5g/L MgSO₄·7H₂O，0.5g/L K₂HPO₄·3H₂O，0.01g/L FeSO₄·7H₂O，琼脂粉2％。