[发明专利]角蛋白酶及其与杜仲叶提取物、胆汁酸的复配酶制剂和在制备动物养殖饲料中的应用

说明书

本发明提供了角蛋白酶及其与杜仲叶提取物、胆汁酸的复配酶制剂和在制备动物养殖饲料中的应用。本发明通过筛选得到角蛋白酶KM8和KM9，所述突变体的突变位点依次为：Y161M/V199A和Y161M/K78R。本发明的突变体KM7、KM8和KM9在75℃水浴5分钟后，酶活残留率由20%分别提升至60%、70%，热稳定性效果提升明显。并且，本发明将突变体与杜仲叶提取物和胆汁酸复配得到的酶制剂，能够降低动物饲料中的粗蛋白，提高蛋白质的利用率，降低养殖成本。

技术领域

本发明属于基因工程和酶工程领域，具体涉及角蛋白酶及其与杜仲叶提取物、胆汁酸的复配酶制剂和在制备动物养殖饲料中的应用。

背景技术

角蛋白酶是一种能够降解角蛋白类底物(例如角质，皮屑，羽毛等)的特异性角蛋白酶，由真菌、放线菌和细菌等多种微生物以角蛋白为单一碳源生长时产生。角蛋白中粗蛋白含量在80％以上，各种氨基酸总量在70％以上，动物必需氨基酸种类齐全，同时含有较多大量元素、微量元素和未知生长因子，是一种良好的、可替代或部分替代鱼粉的饲料蛋白来源，以及肥料来源，对它的开发利用具有重要的应用前景。

目前，国内角蛋白酶研究较多仍处于菌株的筛选、分离和角蛋白酶分离与纯化以及酶学性质的阶段。但角蛋白酶在较高温度下热稳定性较差，在75℃保温5分钟后，残余酶活仅为20%，限制了该酶的工业化生产和产品开发，尤其在饲料酶加工等领域通常涉及到较高温操作，导致酶容易失活。因此，提升角蛋白酶的热稳定性将进一步促进该酶在工业生化产中的应用和推广。

发明内容

本发明提供了一种角蛋白酶及其与杜仲叶提取物、胆汁酸的复配酶制剂和在制备动物养殖饲料中的应用。本发明筛选得到热稳定性提高的突变体：KM7、KM8、KM9，并将KM9与杜仲叶提取物和胆汁酸混合，制得的复配酶制剂具有提高蛋白质利用率的作用。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种热稳定性提高的角蛋白酶，所述角蛋白酶为氨基酸序列如SEQID NO：5所示的KM8或者氨基酸序列如SEQ ID NO：7所示的KM9。

进一步的，所述角蛋白酶KM8是由氨基酸序列为SEQ ID NO：1的角蛋白酶的第161位的酪氨酸变为甲硫氨酸和第199位缬氨酸变为丙氨酸获得的；所述角蛋白酶KM9是由氨基酸序列为SEQ ID NO：1的角蛋白酶的第161位的酪氨酸变为甲硫氨酸和第78位的赖氨酸变为精氨酸获得的。

本发明还提供了一种编码基因，其编码所述的角蛋白酶。

进一步的，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：6所示或者核苷酸序列如SEQID NO：8所示。

本发明还提供了包含所述编码基因的基因工程菌，所述基因工程菌为枯草芽胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌或地衣芽胞杆菌。

本发明还提供了一种复配酶制剂，所述复配酶制剂中包含权利要求1所述的角蛋白酶、杜仲叶提取物和胆汁酸。

进一步的，在所述复配酶制剂中，角蛋白酶、杜仲叶提取物和胆汁酸的体积比为3:1:2。

进一步的，所述角蛋白酶具体为角蛋白酶KM9，其酶活不低于300 U/mL。

本发明还提供了所述的复配酶制剂在制备动物养殖饲料中的应用。

进一步的，所述复配酶制剂的用量为300 g/t-500 g/t动物日粮。

与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：