植酸酶的高密度發酵、制備及其應用研究

龍 躍 楊 博 王永華 吳曉英 齊振雄

植酸酶是催化植酸及其鹽類水解成肌醇和磷酸的一類酶的總稱。磷是動物體內一種必需的礦物質，在參與體內正常的新陳代謝中起著重要的作用。磷還是骨骼的重要成分。畜禽必須從飼料中攝取足夠的磷,才能維持正常的生命活動。如果飼料中缺磷，會導致畜禽生長發育遲緩，骨骼和牙齒發育不良，動物生產性能降低等不良后果。在飼料中添加植酸酶,可以提高飼料的利用率,降低飼料系數和飼料成本,改善許多水產動物的生長性能,促進其生長,所以植酸酶的應用潛力很大。飼料中添加植酸酶可以減少磷酸二氫鈣的添加量,從而減少了磷源的浪費,同時降低了磷的排泄量,進而減少了磷對水體環境的污染。

巴斯德畢赤酵母(Pichia pastoris)表達系統是目前最優秀、應用最廣泛的外源基因表達系統之一。它不但克服了大腸桿菌表達系統不能表達結構復雜的蛋白質，表達的蛋白多形成包涵體，背景蛋白多，表達量不很高等缺陷，還具有與真核生物極其相似的分泌途徑和很強的真核蛋白質修飾功能,并且其自身分泌的蛋白質很少且易于高密度發酵,因此，在表達和分離純化異源蛋白質等方面具有很強的優勢。本研究主要是對本實驗室保存的畢赤酵母產植酸酶基因工程菌的發酵工藝條件進行優化研究，確定產酶的最佳發酵條件,初步研究酶學特性，并且投入小規模的實際應用，為今后大規模工業化生產植酸酶提供參考。……