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凝乳酶基因的克隆表达及酶学性质研究

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科学技术进步奖

获奖等级： 三等奖

关键词： 克隆;酶学;酶;克隆表达;凝乳;酶学性质;酶基因;性质;性质研究;表;表达;研究;基因;凝乳酶

第一完成单位： 山东省农业科学院家禽研究所

获奖时间： 2010

摘要： 　　该项目属于农业科学中的新型饲料酶制剂开发、生产及应用技术领域。 　　主要针对我国畜禽生产中存在的蛋白饲料资源利用率低、供需矛盾突出，以及养殖业的粪污带来的环境污染问题，开展了对凝乳酶基因的克隆、表达、酶学性质以及应用效果的研究。该项目深入系统的研究了：从凝乳酶基因的克隆、表达载体的构建与筛选、重组凝乳酶的转化表达，重组酶的发酵条件优化，凝乳酶的分离纯化和性质，并最终研究了凝乳酶用于猪鸡生产的效果，给出了饲料中的推荐添加量，形成了重组凝乳酶的开发、生产及应用技术体系。 　　本项目主要具备以下技术特点： 　　（1）本成果研究系统性强，项目研究包含了从构建凝乳酶发酵基因工程菌、发酵条件优化、重组凝乳酶的纯化和性质研究，以及应用效果研究的整个开发应用体系； 　　（2）该成果创新性强，凝乳酶在畜禽生产上的应用处于国际先进水平，为凝乳酶开辟了在畜禽饲料蛋白酶方面的新应用领域； 　　（3）成果推广应用范围广、效益大。 　　项目的主要创新点有： 　　（1）筛选到高拷贝重组子，凝乳酶基因整合高达12拷贝，大大提高了凝乳酶表达量；重组菌株内源表达蛋白少（约38KD的凝乳酶蛋白为主要条带），凝乳酶表达效率高；酶活力比出发菌株提高超过50倍，比传统诱变的筛选方法提高40﹪。 　　（2）克隆得到的凝乳酶基因与文献报道的基因高度同源，但又存在差别，有可能是微小毛霉凝乳酶的突变基因。 　　（3）确定了凝乳酶的最佳发酵条件，凝乳酶最高产酶活力达6500IU/ml，比优化前提高15﹪，显著提高了重组酶发酵的经济效益；得到电泳纯的重组凝乳酶溶液，比活力为14722IU/mg，与发酵液相比提高5.57倍，能够满足食品和医药行业的需要；深入探讨了重组凝乳酶的酶学性质，为凝乳酶的应用、加工和储存提供了理论指导。 　　（4）首次研究了重组凝乳酶在猪禽上的应用，添加凝乳酶后，35日龄仔猪的体重比对照组增加10﹪，粪氮排泄量减少15﹪；鸡对玉米、豆粕蛋白消化率提高5﹪。 　　经发酵条件优化，获得的高产菌株酶活力比出发菌株提高超过50倍，比传统诱变的筛选方法提高60﹪。凝乳酶成本大约350元/kg，比同等活力的凝乳酶生产成本低50﹪，总共推广用于3万吨奶酪生产，在31.5万吨饲料推广使用，大幅降低了猪鸡粪氮排泄量，产生了显著的社会效益、经济效益和生态效益。

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