CN113249287B - 一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用 - Google Patents

一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113249287B
CN113249287B CN202110765683.XA CN202110765683A CN113249287B CN 113249287 B CN113249287 B CN 113249287B CN 202110765683 A CN202110765683 A CN 202110765683A CN 113249287 B CN113249287 B CN 113249287B
Authority
CN
China
Prior art keywords
psicose
strain
juice
epimerase
bacillus subtilis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110765683.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113249287A (zh
Inventor
朱玥明
陈朋
孙媛霞
马延和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Yihe Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of CAS filed Critical Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of CAS
Priority to CN202110765683.XA priority Critical patent/CN113249287B/zh
Publication of CN113249287A publication Critical patent/CN113249287A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113249287B publication Critical patent/CN113249287B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/90Isomerases (5.)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/02Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation containing fruit or vegetable juices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52Adding ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02Monosaccharides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/24Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an isomerase, e.g. fructose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y501/00Racemaces and epimerases (5.1)
    • C12Y501/03Racemaces and epimerases (5.1) acting on carbohydrates and derivatives (5.1.3)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

一种高效分泌表达D‑阿洛酮糖3‑差向异构酶的食品安全级菌株,其特征在于,该菌株属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),已于2021年5月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.22577。利用该菌株发酵生产D‑阿洛酮糖3‑差向异构酶,可以直接将酶分泌到细胞外,产酶量高,且宿主杂蛋白较少,发酵粗酶液可直接用于果糖的转化反应或与载体结合制备固定化酶,产酶工艺简单,成本低;菌株发酵过程中无需添加抗生素,目的基因的表达无需添加诱导剂,D‑阿洛酮糖3‑差向异构酶的生产达到食品安全级。

Description

一株表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株 及其应用
技术领域
本发明属于基因工程技术领域,提供了一种高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的菌株,尤其是食品安全级菌株,以及利用所述菌株发酵生产D-阿洛酮糖3-差向异构酶的方法。
背景技术
D-阿洛酮糖(D-allulose)是D-果糖碳-3位置的差向异构体,其甜度是蔗糖的70%,口感和特性与蔗糖非常类似,但热量只有0.4 kcal/g,同时具有改善脂质代谢、降低餐后血糖、抗糖尿病、抗肥胖等特殊生理功能,因此D-阿洛酮糖是蔗糖的理想替代品。相关研究还表明D-阿洛酮糖可通过竞争性抑制转运蛋白的进出,减少机体对膳食中果糖和葡萄糖的吸收;通过诱导GLP-1的释放,激活迷走神经传入信号以限制摄食和高血糖。美国食品与药物管理局(FDA)于2011年将D-阿洛酮糖认证为GRAS(Generally recognized as safe),并于2019年发表公告将其排除在添加糖和总糖成分表之外。D-阿洛酮糖可用作肥胖和糖尿病人的代糖,也可作为健康人群的理想甜味剂,在食品、保健品等领域具有广阔的应用前景。
目前D-阿洛酮糖的主要生产方法是酶转化法,即利用阿洛酮糖 3-差向异构酶(或塔格糖 3-差向异构酶)将果糖转化为D-阿洛酮糖,已经有大量微生物来源的阿洛酮糖 3-差向异构酶被发现和报道。同时利用大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌等宿主菌为出发菌株,构建了异源表达阿洛酮糖 3-差向异构酶的工程菌株。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)不会产生内毒素和致热致敏蛋白,且具有高效的蛋白表达和分泌能力,是发酵生产食品用酶的理想宿主菌。中国专利CN104894047B基于D-丙氨酸缺陷型筛选标记以B. subtilis 1A751为宿主菌构建表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶表达菌株,发酵液总酶活达16U/mL。中国专利CN108102995B构建生产D-阿洛酮糖 3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株,发酵48h胞内酶活最高178 U/mL。
大多数D-阿洛酮糖 3-差向异构酶在枯草芽孢杆菌中为胞内表达,该目标蛋白不能分泌到胞外。这就需要利用全细胞转化方式进行阿洛酮糖的生产,细胞组分会对后续产品分离纯化及结晶带来一定影响。中国专利CN105602925B证实了来源于瘤胃菌(Ruminococcus sp.)的D-阿洛酮糖3-差向异构酶(RDPE)在枯草芽孢杆菌表达时能够借助非经典分泌途径高效地分泌到胞外,发酵液可直接用于转化。中国专利CN105602879B构建了高效分泌RDPE的枯草芽孢杆菌工程菌株,RDPE的分泌水平最高可以达到95 U/mL。D-阿洛酮糖3-差向异构酶分泌表达水平的进一步提高,有助于提升发酵效率,降低阿洛酮糖的生产成本。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株,所述菌株分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶水平高,发酵简单可控,易于放大生产。为达此目的,本发明采用以下技术方案。
第一方面,本发明提供了一种高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株,为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌株已于2021年5月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号),保藏日期为2021年5月21日,保藏编号为CGMCC No.22577。
本发明的菌株原始出发菌株是筛选自豆谷发酵样品中,命名为B. subtilis C2。该菌株具有较强的外源蛋白分泌能力,其天然缺失两个蛋白酶基因(nprE、aprA),能极大程度降低外源蛋白的降解。本发明通过基因改造进一步构建获得本发明的高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株的构建方法,其中敲除了宿主菌株的D-丙氨酸消旋酶基因,并通过表达载体向宿主细胞导入D-丙氨酸消旋酶基因和其启动子进行回补,代替卡那霉素作为筛选标记,使得宿主细胞不含有抗生素基因,培养时不需要加入抗生素,是一种食品级安全的宿主细胞;同时通过表达载体向宿主细胞导入D-阿洛酮糖3-差向异构酶,实现了宿主细胞对该酶的分泌表达。
第二方面,本发明提供利用第一方面所述的高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株发酵生产D-阿洛酮糖3-差向异构酶的应用。
具体的实施方式中,将所述食品安全级菌株在培养基中发酵,再从发酵液中分离D-阿洛酮糖3-差向异构酶。优选地,所述培养条件是37℃、200rpm,培养48-60h。
在一个具体实施方式中,所述培养基的成分为:蛋白胨 1.2%,酵母粉 2.4%,KH2PO417mM,K2HPO4 72mM,甘油 0.4%。
第三方面,第一方面所述的食品安全级菌株在制备D-阿洛酮糖中的应用。优选地,其以果糖为底物,以所述菌株的发酵液作为粗酶液或者从中分离提纯分离D-阿洛酮糖3-差向异构酶进行催化反应获得的D-阿洛酮糖。更优选地,催化反应的条件为60℃、200rpm水浴中进行。
第四方面,第一方面所述的食品安全级菌株在制备富含D-阿洛酮糖的果汁中的应用。具体地是利用果糖含量较高的水果果汁,加入本发明食品安全级枯草芽孢杆菌发酵生产的粗酶液进行转化,以生产出富含D-阿洛酮糖的果汁饮品。更具体操作方法如下:首先利用小苏打对果汁pH值进行小范围的调节,使其pH不低于5.0;然后以1%(v/v)的加酶量加入所述食品安全级菌株的发酵粗酶液,60℃条件下反应4h。在具体实施方式中,分别以苹果汁、葡萄汁、橙汁、红枣汁、枸杞汁、桑葚汁、石榴汁、罗汉果汁、猕猴桃汁进行转化反应。
本发明提供了一种高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株,首先获得表现较佳的B. subtilis C2,该菌株作为出发菌株进行食品安全级表达菌株的构建。同时,本发明的菌株构建过程中采用无痕敲除的方式,不含有其他来源基因片段;表达载体骨架全部为枯草芽孢杆菌来源,不含有任何抗性基因,以及大肠杆菌复制子等基因元件。利用该菌株发酵生产D-阿洛酮糖3-差向异构酶,可以直接将酶分泌到细胞外,产酶量高,且宿主杂蛋白较少,发酵粗酶液可直接用于果糖的转化反应或与载体结合制备固定化酶,产酶工艺简单,成本低;菌株发酵过程中无需添加抗生素,目的基因的表达无需添加诱导剂,D-阿洛酮糖3-差向异构酶的生产达到食品安全级。
附图说明
图1 不同枯草芽孢杆菌菌株表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶相对活性。
图2 枯草芽孢杆菌D-丙氨酸消旋酶的无痕敲除过程。
图3 食品级安全质粒pWA-DPE图谱。
图4 菌株发酵上清液的SDS-PAGE图。其中,泳道1、2和3分别是三个平行样品发酵60h上清液的SDS-PAGE图。
图5利用本发明菌株的发酵粗酶液制备D-阿洛酮糖产量随时间的变化图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步阐述本发明,但并不构成对本发明的限制。
实施例1、高外源蛋白表达活力的枯草芽孢杆菌的筛选
从豆谷发酵样品中筛选枯草芽孢杆菌,具体方法为:将样品用3层纱布过滤,过滤液80℃处理20 min后用无菌生理盐水按照10-3到10-7进行梯度稀释,取0.1 mL的稀释液涂布于LB固体平板,37℃培养箱培养24 h,将平板上生长的单菌落划线纯化,并进行16s rDNA菌种鉴定,共获得约15株枯草芽孢杆菌单菌落。
将质粒pMA5-RDPE转化到上述15株枯草芽孢杆菌中,以SR培养基进行培养,测定发酵上清液中D-阿洛酮糖3-差向异构酶的活性,结果发现编号为C2的枯草芽孢杆菌分泌表达RDPE的能力最强,且表达量优于商业化宿主菌B. subtilis 168、1A751、WB600等,结果如图1所示。基因组测序发现,该菌株天然缺失两个蛋白酶基因(nprE、aprA),将其命名为B. subtilis C2并以该菌株作为出发菌株进行食品安全级表达菌株的构建。
实施例2、敲除质粒的构建
(1)在pHT43质粒上连接抗核酸内切酶蛋白mazE,mazE基因处于lpp启动子的控制下。扩增lpp启动子和mazE基因,将lpp启动子和mazE基因融合,获得lpp-mazE融合片段,重组连接质粒pHT43,获得质粒pHT43-mazE;
(2)扩增大肠杆菌的mazF基因,重组连接pHT43-mazE质粒,获得枯草芽孢杆菌无痕敲除质粒pHT43-mazEF;
(3)扩增D-丙氨酸消旋酶的上下游片段各1000 bp,PCR融合两片段。将融合的D-丙氨酸消旋酶上下游片段重组连接到质粒pHT43-mazEF,获得D-丙氨酸无痕敲除质粒pHT43-mazEF-AR。
实施例3、D-丙氨酸消旋酶基因敲除菌株的构建
(1)将D-丙氨酸无痕敲除质粒pHT43-mazEF-AR转化B.subtillisC2,涂布含氯霉素的LBG平板。
(2)将在含有氯霉素的LBG平板上生长的单菌落接种LB液体培养基,将在含有氯霉素的LBG平板上生长的单菌落接种LB液体培养基,从平板上挑取单菌落分别点在添加D-丙氨酸的LB平板和同时添加氯霉素与D-丙氨酸的LB平板上,37 ℃培养箱倒置培养。菌株在氯霉素平板上不生长,而相对应的含有D-丙氨酸的LB平板上生长,则说明质粒被消除,获得D-丙氨酸消旋酶基因敲除的B. subtilis C2 △dal。由于基因操作采用无痕敲除的方式进行,不会引入任何其他来源的基因片段。
实施例4、D-阿洛酮糖3-差向异构酶表达质粒的构建
(1)PCR扩增获得B. subtilis C2的D-丙氨酸消旋酶基因及其启动子片段,利用该片段替换枯草芽孢杆菌表达质粒pWB980上的卡那霉素抗性基因及启动子,得到pWA质粒;
(2)PCR扩增RDPE基因(其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO. 1所示),将其连接到pWA质粒的p43启动子后,获得异源表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的质粒pWA-DPE。该质粒骨架全部为枯草芽孢杆菌来源,不含有任何抗性基因及大肠杆菌复制子(图3)。
实施例5、表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株的构建
取10 μL表达质粒pWA-DPE转入枯草芽孢杆菌B. subtilis C2 △dal感受态,37℃、100rpm复苏1.5h,涂布LB培养基固体平板,37℃培养箱过夜培养,对生长的单菌落进行菌落PCR验证,能正确扩增出丙氨酸消旋酶基因及D-阿洛酮糖-3-差向异构酶基因的单菌落即为表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株,命名为B. subtilis DPE。
该菌株已于2021年5月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号),保藏日期为2021年5月21日,保藏编号为CGMCCNo.22577。
实施例6、利用食品安全级枯草芽孢杆菌发酵产酶
将菌株B. subtilis DPE接种于种子培养基(蛋白胨 1.0%,酵母粉 0.5%,NaCl1.0%)中,37℃、200rpm,培养14-16h,然后以1%接种量接种于发酵培养基(蛋白胨 1.2%,酵母粉 2.4%,KH2PO4 17mM,K2HPO4 72mM,甘油 0.4%)中,37℃、200rpm,培养48-60h,定时取样,测定发酵液中D-阿洛酮糖3-差向异构酶的酶活。
测定方法如下:1ml反应体系中,果糖终浓度为80 g/L,缓冲液为磷酸盐缓冲液(10mM,pH 7.5),加入10 μl适当稀释的发酵粗酶液,并加入终浓度为1 mM的Mn2+,60℃保温10min,然后煮沸5 min以终止酶反应。用HPLC检测D-阿洛酮糖的生成量,计算酶活。1U酶活单位定义为每分钟催化产生1μmol D-阿洛酮糖所需酶量。菌体发酵48h后,测定发酵粗酶液酶活为1260 U/ml,发酵60h后,发酵粗酶液酶活有了进一步提升,达到1573 U/ml。图4显示发酵60h发酵上清液的SDS-PAGE图,可见上清液中目标蛋白含量很高,且宿主杂蛋白较少,可直接用于果糖的转化反应或与载体结合制备固定化酶。
实施例7、利用发酵粗酶液制备D-阿洛酮糖
在250mL三角瓶中加入80g果糖、70mL自来水及终浓度为1mM的MnCl2,配置成终浓度为80%(w/v)的果糖溶液,加入1mL实施例6中所述粗酶液,在60℃、200rpm水浴摇床中反应,分别于2、4、6、8h取1mL反应液煮沸10min灭酶,稀释适当倍数后,HPLC检测D-果糖转化率,计算D-阿洛酮糖生成量。图5表明,反应4h即可达到平衡,底物D-果糖的转化率为32.5%,阿洛酮糖产量为260g/L。
实施例8、利用发酵粗酶液制备富含D-阿洛酮糖的果汁
利用果糖含量较高的水果果汁,加入以食品安全级枯草芽孢杆菌发酵生产的粗酶液进行转化,可以生产出富含D-阿洛酮糖的果汁饮品。具体操作方法如下:首先利用小苏打对果汁pH值进行小范围的调节,使其pH不低于5.0;然后以1%(v/v)的加酶量加入实施例6中所述粗酶液,60℃条件下反应4h;反应产物稀释适当倍数后,HPLC检测D-果糖转化率,计算D-阿洛酮糖生成量。分别以苹果汁、葡萄汁、橙汁、红枣汁、枸杞汁、桑葚汁、石榴汁、罗汉果汁、猕猴桃汁进行转化反应,反应后果汁中D-阿洛酮糖含量与转化率如表1中所示。
表1 各种果汁中果糖转化为D-阿洛酮糖情况
Figure 478756DEST_PATH_IMAGE001
从结果可见,实施例6中所述粗酶液能够有效将果汁中果糖转化为D-阿洛酮糖,生产出富含D-阿洛酮糖的健康果汁产品。
序列表
<110> 中国科学院天津工业生物技术研究所
<120> 一株表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用
<160> 1
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 291
<212> PRT
<213> Ruminococcus sp.
<400> 1
MKYGIYYAYW EKEWNGDYKY YIDKISKLGF DILEISCGAF SDYYTKDQEL IDIGKYAKEK 60
GVTLTAGYGP HFNESLSSSE PNTQKQAISF WKETLRKLKL MDIHIVGGAL YGYWPVDYSK 120
PFDKKRDLEN SIKNMKIISQ YAEEYDIMMG MEVLNRFEGY MLNTCDEALA YVEEVGSSNV 180
GVMLDTFHMN IEEDNIAAAI RKAGDRLYHF HIGEGNRKVP GKGMLPWNEI GQALRDINYQ 240
HAAVMEPFVM QGGTVGHDIK IWRDIIGNCS EVTLDMDAQS ALHFVKHVFE V 291

Claims (11)

1.一种高效分泌表达D-阿洛酮糖3-差向异构酶的食品安全级菌株,其特征在于,该菌株属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),已于2021年5月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.22577。
2.利用权利要求1所述的食品安全级菌株制备D-阿洛酮糖3-差向异构酶的应用。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于,将所述食品安全级菌株在培养基中发酵,再从发酵液中分离D-阿洛酮糖3-差向异构酶。
4.如权利要求3所述的应用,其特征在于,所述发酵条件是37℃、200rpm,培养48-60h。
5.如权利要求3所述的应用,其特征在于,所述培养基的成分为:蛋白胨 1.2%,酵母粉2.4%,KH2PO4 17mM,K2HPO4 72mM,甘油 0.4%。
6.根据权利要求1所述的食品安全级菌株在制备D-阿洛酮糖中的应用。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,以果糖为底物,以所述菌株的发酵液作为粗酶液或者从中分离提纯分离D-阿洛酮糖3-差向异构酶进行催化反应获得的D-阿洛酮糖。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于,所述催化反应的条件为60℃、200rpm水浴中进行。
9.根据权利要求1所述的食品安全级菌株在制备富含D-阿洛酮糖的果汁中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,利用果糖含量较高的水果果汁,加入所述食品安全级枯草芽孢杆菌发酵生产的粗酶液进行转化,以生产出富含D-阿洛酮糖的果汁饮品,其中果糖含量较高的水果果汁是苹果汁、葡萄汁、橙汁、红枣汁、枸杞汁、桑葚汁、石榴汁、罗汉果汁、猕猴桃汁。
11.如权利要求10所述的应用,其特征在于,首先利用小苏打对所述果汁pH值调节至不低于5.0;然后加入所述食品安全级菌株的发酵粗酶液,于60℃条件下进行反应。
CN202110765683.XA 2021-07-07 2021-07-07 一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用 Active CN113249287B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110765683.XA CN113249287B (zh) 2021-07-07 2021-07-07 一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110765683.XA CN113249287B (zh) 2021-07-07 2021-07-07 一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113249287A CN113249287A (zh) 2021-08-13
CN113249287B true CN113249287B (zh) 2021-09-24

Family

ID=77190873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110765683.XA Active CN113249287B (zh) 2021-07-07 2021-07-07 一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113249287B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114350699B (zh) * 2021-12-02 2024-03-26 江南大学 一株产d-阿洛酮糖3-差向异构酶的菌株及其应用
CN114480359B (zh) * 2022-03-22 2023-04-07 河南中大恒源生物科技股份有限公司 一种高密度发酵生产阿洛酮糖3-差向异构酶的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874278A (en) * 1988-11-18 1999-02-23 Omnigene Inc. Protease deletion
CN104894047A (zh) * 2015-06-02 2015-09-09 江南大学 基于d-丙氨酸缺陷型筛选标记的表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的重组枯草芽孢杆菌的构建方法
CN105602879A (zh) * 2016-01-26 2016-05-25 中国科学院天津工业生物技术研究所 一株高效分泌d-阿洛酮糖 3-差向异构酶的基因工程菌株、构建方法及其应用
CN112592881A (zh) * 2021-02-25 2021-04-02 中国科学院天津工业生物技术研究所 用于高效外源蛋白表达和高密度培养的工程枯草芽孢杆菌
CN112639092A (zh) * 2018-08-08 2021-04-09 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司 差向异构酶及其用途

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10287592B2 (en) * 2014-02-07 2019-05-14 Dsm Ip Assets B.V. Bacillus host

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874278A (en) * 1988-11-18 1999-02-23 Omnigene Inc. Protease deletion
CN104894047A (zh) * 2015-06-02 2015-09-09 江南大学 基于d-丙氨酸缺陷型筛选标记的表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的重组枯草芽孢杆菌的构建方法
CN105602879A (zh) * 2016-01-26 2016-05-25 中国科学院天津工业生物技术研究所 一株高效分泌d-阿洛酮糖 3-差向异构酶的基因工程菌株、构建方法及其应用
CN112639092A (zh) * 2018-08-08 2021-04-09 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司 差向异构酶及其用途
CN112592881A (zh) * 2021-02-25 2021-04-02 中国科学院天津工业生物技术研究所 用于高效外源蛋白表达和高密度培养的工程枯草芽孢杆菌

Also Published As

Publication number Publication date
CN113249287A (zh) 2021-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2470668B1 (en) Immobilization of psicose-epimerase and a method of producing d-psicose using the same
CN113249287B (zh) 一株表达d-阿洛酮糖3-差向异构酶的枯草芽孢杆菌工程菌株及其应用
CN110452845B (zh) 一种产蔗糖磷酸化酶的大肠杆菌
US20080124771A1 (en) Food Grade Thermophilic Arabinose Isomerase Expressed from Gras, and Tagatose Manufacturing Method By Using It
CN109486834B (zh) 高产乳酸链球菌素的重组乳酸乳球菌及构建方法
Zhang et al. A novel Lactococcus lactis l-arabinose isomerase for d-tagatose production from lactose
CN111206009B (zh) 一种高产d-阿洛酮糖的基因工程菌及其应用
WO2023115997A1 (zh) 一种用于生产异麦芽酮糖的重组谷氨酸棒杆菌及其应用
WO2024108460A1 (zh) 一种枯草芽孢杆菌发酵异构生产阿洛酮糖的方法
CN111172128A (zh) 一种蔗糖磷酸化酶在制备2-O-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸中的应用
CN115725484A (zh) 合成d-阿洛酮糖的酶突变表达工程菌及应用
CN115011622A (zh) 一种d-阿洛酮糖3-差向异构酶突变体的筛选方法及其应用
CN116042684B (zh) 大肠杆菌及其在催化合成阿洛酮糖中的应用
CN114561417B (zh) 用于制备阿洛酮糖的谷氨酸棒杆菌工程菌株及其应用
CN115976134B (zh) 一种基于限域效应实现重组大肠杆菌控温发酵高效合成d-阿洛酮糖的方法
CN116590161B (zh) 产香兰素的重组型拟无枝酸菌、其构建方法及应用
CN117431229B (zh) 一种糖基转移酶ugt91c1突变体及其应用
CN113249281B (zh) 一种利用乙醇生产间苯三酚的重组菌及其构建方法与应用
CN114774447B (zh) 提高解脂耶氏酵母耐热性的方法及用于发酵合成甘露醇
CN114806899B (zh) 一种生产l-苹果酸的里氏木霉工程菌及其应用
US20240254527A1 (en) Bacillus subtilis genetically engineered bacterium for producing tagatose and method for preparing tagatose
CN117646047A (zh) 一种简单高效制备含阿洛酮糖的高果糖浆的方法
CN116555240A (zh) 一株高效生产异麦芽酮糖的重组解脂亚罗酵母菌株及其应用
CN116410913A (zh) 一种产蔗糖异构酶的重组枯草芽孢杆菌及其应用
CN117343888A (zh) 一种高效合成乳糖-n-二岩藻四糖的基因工程菌及生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230810

Address after: Building 1-201-A218, Building 8, Huiying Industrial Park, No. 86 Zhonghuan West Road, Tianjin Binhai New Area Pilot Free Trade Zone (Airport Economic Zone), 300000

Patentee after: Tiangong Biotechnology (Tianjin) Co.,Ltd.

Address before: No.32, Xiqi Road, Airport Economic Zone, Binhai New Area, Tianjin 300308

Patentee before: TIANJIN INSTITUTE OF INDUSTRIAL BIOTECHNOLOGY, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230829

Address after: Building 1-201-4, Building 8, Huiying Industrial Park, No. 86 Zhonghuan West Road, Tianjin Binhai New Area Pilot Free Trade Zone (Airport Economic Zone), 300000

Patentee after: Tianjin Yihe Biotechnology Co.,Ltd.

Address before: Building 1-201-A218, Building 8, Huiying Industrial Park, No. 86 Zhonghuan West Road, Tianjin Binhai New Area Pilot Free Trade Zone (Airport Economic Zone), 300000

Patentee before: Tiangong Biotechnology (Tianjin) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right