[发明专利]微生物益生性功能基因的检测方法及其应用

说明书

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及微生物益生性功能基因的检测方法及其应用。本发明的微生物益生性功能基因的检测方法包括：构建益生性功能基因数据库，将待测微生物的所有蛋白的序列在所述数据库中进行BLAST比对，根据阈值确定所述待测微生物含有的益生性功能基因，其中，所述阈值包括BLAST比对的蛋白序列相似度、比对区域覆盖度。该方法可从蛋白序列水平，快速检测出菌株中含有的基础氨基酸和维生素合成代谢基因、抗菌活性基因、抗氧化基因、胞外多糖合成基因和降胆固醇基因的数目和具体信息，具有检测方便快捷、周期短、准确性较高的特点，为益生菌的评价和潜在益生菌菌株的筛选提供高效的技术手段。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及微生物益生性功能基因的检测方法及其应用。

背景技术

益生菌是一类可改善宿主肠道菌群平衡的活性微生物，对宿主具有增强免疫机能、保护肠道黏膜、抑制致病菌和控制内毒素等有益功能，在临床治疗中也发挥着非常重要的作用。目前益生菌已被广泛应用于保健品、发酵食品、糖果、乳制品和牙膏等产品中。近年来，益生菌产业增长率较高，拥有巨大的市场空间。

随着益生菌的需求快速增加，筛选出具有益生性功能的菌株，并对其进行功能性分析，最终生产出一系列含益生菌的食品和保健品，成为近几年研究者关注的热点。因此，建立一种快速、准确的益生菌筛选模型进而确定其益生机理很有必要。传统的益生菌筛选方法是基于多种益生菌之间生理、生化指标的不同，利用益生菌的产酸、产气以及生长代谢方面等特性进行选择性培养，进而判断的。由于这些传统方法主要依赖于表型表达和生化技术，故存在着操作繁琐、检测周期长、辨识能力差等缺点。近年来，微生物全基因组测序技术的迅猛发展为在基因组水平上评价益生菌和潜在益生菌菌株的筛选提供了新技术。基因组的分析可以将目的菌株的基因与益生性功能联系起来，从而在分子水平上筛选出具有特定功效的益生菌菌株。然而，目前尚缺少有效的基因组水平的益生性功能基因和益生菌的检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种微生物益生性功能基因的检测方法，该方法能够在基因组水平分析、检测微生物所含有的益生性功能基因。本发明的另一目的是提供该方法的应用。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种微生物益生性功能基因的检测方法，该方法包括如下步骤：构建益生性功能基因数据库，将待测微生物的所有蛋白的序列在所述数据库中进行BLAST比对，根据阈值确定所述待测微生物含有的益生性功能基因，其中，所述阈值包括BLAST比对的蛋白序列相似度、比对区域覆盖度。

优选地，以上所述的益生性功能基因数据库包括基础氨基酸和维生素合成代谢基因数据库、抗菌活性基因数据库、抗氧化基因数据库、胞外多糖合成基因数据库和降胆固醇基因数据库。

本发明所述的检测方法还包括获得待测微生物的全基因组序列的步骤。在获得全基因组序列后，将所有蛋白序列在所述数据库中进行BLAST比对。

具体地，所述基础氨基酸和维生素合成代谢基因数据库包括KEGG代谢通路(pathway)ID为00730、00740、00750、00760、00770、00780、00785、00790、00830、00250、00260、00270、00290、00300、00220、00330、00340、00350、00360、00380、00400的蛋白序列及其注释信息。

上述KEGG代谢通路的信息如表1和表2所示。

表1维生素代谢相关通路

表2氨基酸代谢相关通路

优选地，使用kobas-3.0软件，对所述待测微生物的所有蛋白进行所述基础氨基酸和维生素合成代谢基因数据库中的KEGG代谢通路注释，获得候选氨基酸和维生素代谢相关基因。