[发明专利]产OPO型结构酯的基因工程菌及其构建方法与应用

说明书

本发明涉及一种产OPO型结构酯的基因工程菌，其为含有编码硬脂酰辅酶AΔ9去饱和酶的ChDes9‑2基因的重组酵母细胞；具体地，该基因工程菌是通过在酿酒酵母菌株YS58中以编码硬脂酰辅酶AΔ9去饱和酶的ChDes9‑2基因替代了编码Δ9去饱和酶的OLE1基因，并过表达了GAT1和/或SLC和/或PAP和/或DGAT基因构建获得，其有效地提高了酿酒酵母中OPO型结构酯在酿酒酵母体内的油脂的占比，使酿酒酵母基因工程菌的OPO型结构酯在甘油三酯中的含量达到17.2％，突破了OPO型结构酯来源的局限性。

技术领域

本发明属于生物合成和基因工程技术领域，涉及产OPO型结构酯的基因工程菌及其构建方法与应用。

背景技术

OPO型结构酯，化学名称为1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(1,3-dioleoyl-2-palmitoylglycerol)，是母乳脂肪的重要成分。研究表明，OPO添加到婴儿配方奶粉中可增加其Sn-2位棕榈酸的含量，乳脂肪进入婴儿体内后，首先在胃中被胃脂酶进行初步消化，10％～30％的甘油三酯在此过程中被消化。而后脂肪球经胃排空作用进入小肠，被胰脂酶水解成sn-2位单甘酯和游离脂肪酸。sn-2位单甘酯能直接被小肠吸收，给婴儿供能。从而减少婴幼儿便秘和排便困难，提高婴幼儿对于能量和矿物质的吸收和利用，减少体内钙、镁等骨骼矿物质及其他营养成分的流失，改善婴儿配方乳粉对婴儿钙质和能量摄入不足的症状，激活免疫细胞，提高婴幼儿自然抵抗力。

OPO结构酯可通过化学法和酶法合成。化学法合成存在催化剂毒性大，反应温度高，反应随机性强，选择性差等问题，目前已基本不再使用。近年来，随着酶工程技术的发展，酶催化合成在一定程度上提高了结构酯的产量，但是酶存在催化剂成本较高，稳定性较差，使用批次受限等问题；同时，酶催化工艺受原料约束大，转化率和成本等因素也限制了结构酯的发展。因此，开发结构酯的新型生产技术及工艺，降低其生产成本，对满足人民群众日益增长的营养与健康需求，促进“健康中国战略”的发展具有重要的价值及意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种产OPO型结构酯的基因工程菌，该基因工程菌高产OPO型结构酯，且易于工业化生产。

本发明的目标之二在于提供一种上述产OPO型结构酯的基因工程菌的构建方法，该方法能够克服酶法合成OPO型结构酯原料约束大、转化率较低、成本较高、稳定性较差和使用批次受限等弊端，对满足人民群众日益增长的营养与健康需求，促进“健康中国战略”的发展具有重要的价值及意义。

本发明的目的之三在于提供上述基因工程菌在生产OPO型结构酯中的应用，对该基因工程菌进行发酵培养生产OPO型结构酯，转化率高、成本低、稳定性好，且易于工业化生产。

为此，本发明首先提供了一种产OPO型结构酯的基因工程菌。

根据本发明第一方面的一些实施方式，所述产OPO型结构酯的基因工程菌为含有编码硬脂酰辅酶AΔ9去饱和酶的ChDes9-2基因的重组酵母细胞。

在本发明的一些实施例中，所述基因工程菌为经过底盘改造的重组酵母细胞；优选地，所述底盘改造包括C16:1的合成代谢途径的抑制；进一步优选地，所述C16:1的合成代谢途径的抑制为编码Δ9去饱和酶的OLE1基因的敲除。

在本发明的一些优选的实施例中，所述基因工程菌中的编码Δ9去饱和酶的OLE1基因被编码硬脂酰辅酶AΔ9去饱和酶的ChDes9-2基因替代。

根据本发明第二方面的一些实施方式，所述基因工程菌为经过脂质或脂质前体合成途径的优化的重组酵母细胞。