[发明专利]腈水解酶RmNIT的应用及消除饲料中腈化物毒性的方法

说明书

本发明涉及农业生物技术领域，具体涉及腈水解酶RmNIT的应用及消除饲料中腈化物毒性的方法。本发明发现来自Rhizobium multihospitium的蛋白酶具有腈水解酶特性，有良好的热稳定性，酶的最适反应温度为55‑60℃，在60℃时具有90%以上的酶活力。热稳定性实验表明：该腈水解酶在55℃处理5 min约剩余80%酶活力，55℃处理1 h约剩余40%酶活力。另外该腈水解酶能有效地催化菜籽粕中3‑羟基‑4‑戊烯腈、4‑戊烯腈、3‑丁烯腈、3‑吲哚乙腈等。具有很高的工业化应用潜力。

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，具体涉及腈水解酶RmNIT的应用及消除饲料中腈化物毒性的方法。

背景技术

腈水解酶（Nitrilase；EC 3.5.5.1）是腈水解酶超级家族中的一种重要催化剂，它作为一种重要的工业酶不仅能将腈类化合物转化为高附加值的工业、食品和医药等产品的中间体，还能够直接将有毒腈化物转化为相应的无毒酸和氨，处理环境中的腈类污染物。然而腈水解酶的应用仍受到诸多因素的制约，如腈水解酶种类仍偏少、比酶活不够高、稳定性较差等问题。

菜籽粕是杂粕资源中的一大类别，消除菜籽粕中的抗营养物质对其在饲料中的应用具有重大推动作用。菜籽粕中一类抗营养物质为硫代葡糖苷，简称硫苷，是广泛存在于十字花科及相关物种含硫次生代谢物，目前已从数百种植物中发现120多种硫苷。硫苷能引起饲用动物甲状腺肿大，从而造成其生长发育迟缓，使菜籽粕难以作为优质饲料蛋白资源加以充分应用。硫代葡糖苷本身无毒，其降解产物如腈类化合物对动物生长发育有害。菜籽粕中的腈种类有很多，主要有：3-羟基-4-戊烯腈、4- 戊烯腈、3-丁烯腈、3-吲哚乙腈等。

因此，如何消除饲料中的有毒腈化物成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供Rhizobium multihospitium来源的蛋白酶作为腈水解酶的应用。

本发明的再一目的是提供一种消除饲料中腈化物毒性的方法。

本发明确定氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示的蛋白酶具有腈水解酶特性。

上述蛋白酶可以用于将饲料中的有毒腈化物转化为无毒物质。因此，该酶适合于在食品、饲料、医药等行业中应用。其中，该酶全长379个氨基酸，理论分子量为41.9 kDa。

本发明确定该腈水解酶RmNIT的最适pH为8.0，最适温度为55-60 ℃。50 ℃处理1小时剩余80 %酶活。在pH 12范围内37℃处理1 h，剩余60 %酶活力。

编码上述腈水解酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。

根据本发明的技术方案，运用基因工程手段来产业化生产腈水解酶。该腈水解酶有效地催化菜籽粕中3-羟基-4-戊烯腈、4- 戊烯腈、3-丁烯腈、3-吲哚乙腈等。

本发明发现来自Rhizobium multihospitium的蛋白酶具有腈水解酶特性，有良好的热稳定性，酶的最适反应温度为55-60℃，在60℃时具有90%以上的酶活力。热稳定性实验表明：该腈水解酶在55 ℃ 处理5 min约剩余80%酶活力，55℃处理1 h约剩余40%酶活力。另外该腈水解酶能有效地催化菜籽粕中3-羟基-4-戊烯腈、4- 戊烯腈、3-丁烯腈、3-吲哚乙腈等。具有很高的工业化应用潜力。

附图说明

图1显示本发明的腈水解酶的最适pH值。

图2显示本发明的腈水解酶的pH稳定性。

图3显示本发明腈水解酶的最适反应温度。

图4显示本发明的腈水解酶的热稳定性。