一种表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌及其表达产品和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌及其表达产品和应用，属于分子生物学和生物技术领域。本发明专利技术公开了乳酸氧化酶在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用。具体地，本发明专利技术按照大肠杆菌密码子偏爱性，对该乳酸氧化酶的编码基因进行了密码子优化后，分别构建表达模块pHCE

【技术实现步骤摘要】
一种表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌及其表达产品和应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学和生物
，特别是涉及一种表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌及其表达产品和应用。

技术介绍

[0002]在牛等反刍动物的饲料中添加青贮秸秆或者采食易发酵碳水化合物如淀粉和葡萄糖等，可以有效提高反刍动物的生长。然而，反刍动物的瘤胃是pH中性环境，采食过量青贮秸秆或淀粉后，瘤胃中能产生L
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型乳酸的细菌——牛链球菌等，快速生长繁殖，同时乳酸利用菌来不及代谢产生的大量乳酸，因而造成酸中毒，会对反刍动物的健康造成不利影响。
[0003]乳酸氧化酶是一种能够利用氧气将乳酸氧化为丙酮酸的生物酶。如果在饲喂前添加乳酸氧化酶可以有效降低瘤胃中的乳酸含量，并且所产生的丙酮酸能为大多数瘤微生物进一步利用。同时这一反应过程消耗氧气，这将有利于瘤胃形成厌氧环境。
[0004]大肠杆菌Nissle1917，是唯一一种不致病的大肠杆菌，也是一种益生菌。Nissle1917在临床上主要用于治疗炎症性胃肠功能障碍，比如克罗恩病、溃疡性结肠炎等。Nissle1917的作用机制在于其能在人体肠道定殖，并阻止病原菌对肠道黏膜的侵袭，对肠道黏膜屏障具有保护和修护作用。Nissle1917还参与宿主机体的免疫调控，平衡免疫因子的分泌，增强宿主免疫能力，进而缓解和治疗炎症。而目前关于乳酸氧化酶的益生菌制剂在反刍动物方面的用途鲜有报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌及其表达产品和应用，以解决上述现有技术存在的问题，利用构建的益生菌工程菌表达的乳酸氧化酶，可以降解反刍动物瘤胃中的乳酸，改善酸中毒。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供乳酸氧化酶在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用，所述乳酸氧化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。
[0008]本专利技术还提供所述的乳酸氧化酶的编码基因在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示。
[0009]本专利技术还提供包含所述的乳酸氧化酶编码基因的表达载体在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用。更优选的是，所述表达载体还包括在大肠杆菌中发挥功能的HCE启动子序列pHCE和终止子序列rrnBT1T2(Novel high
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level constitutive expression system,pHCE vector,for a convenient and cost
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effective soluble production of human tumor necrosis factor
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α.Biotechnology Letters.2022,24:1185
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1189.)。
[0010]本专利技术还提供包含所述的表达载体的益生菌在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用，所述益生菌包括肠杆菌Nissle 1917。
[0011]本专利技术还提供一种生产乳酸氧化酶的方法，利用益生菌工程菌发酵，获取菌体，所述菌体匀浆、分离获取上清液，经烘干，得到乳酸氧化酶；
[0012]其中，所述益生菌工程菌是将乳酸氧化酶的编码基因转入转化到大肠杆菌Nissle1917中获得。
[0013]优选的是，发酵条件为：所述益生菌工程菌接种于LB培养基中37℃培养48h。
[0014]优选的是，获得所述益生菌工程菌具体包括以下步骤：
[0015](1)获取乳酸氧化酶的编码基因，并构建包含所述编码基因的表达载体；所述乳酸氧化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示；所述编码基因如SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示；
[0016](2)将所述表达载体转入所述大肠杆菌Nissle1917，得到所述益生菌工程菌。
[0017]本专利技术还提供一种乳酸氧化酶制剂，所述乳酸氧化酶制剂利用所述的方法制备得到。
[0018]本专利技术还提供一种表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌，所述益生菌工程菌是将乳酸氧化酶的编码基因转入转化到大肠杆菌Nissle 1917中获得；所述乳酸氧化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示；所述编码基因如SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示。
[0019]本专利技术还提供所述的乳酸氧化酶制剂或所述的益生菌工程菌在模拟反刍动物瘤胃中的应用。
[0020]本专利技术公开了以下技术效果：
[0021]本专利技术公开了两种乳酸氧化酶，并公开了其按照大肠杆菌密码子偏爱性进行优化后的编码基因，命名为lox1和lox7。本专利技术构建了表达模块pHCE
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lox1
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rrnBT1T2和pHCE
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lox7
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rrnBT1T2，并将这两个模块转化到益生菌——大肠杆菌Nissle 1917中，成功构建得到了表达乳酸氧化酶的益生菌工程菌株。该益生菌工程菌株可用于乳酸氧化酶制剂的生产，通过实验验证，该乳酸氧化酶制剂可以显著减少反刍动物瘤胃中乳酸。本专利技术为反刍动物饲养中改善酸中毒提供了新的酶制剂。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术中丙酮酸的标准曲线；
[0024]图2为本专利技术中表达模块和表达质粒构建流程图；A：表达模块pHCE
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lox1
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rrnBT1T2；B：表达模块pHCE
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lox7
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rrnBT1T2；
[0025]图3为本专利技术中益生菌工程菌株表达乳酸氧化酶的活力水平。
具体实施方式
[0026]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0027]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发
明。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0028]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.乳酸氧化酶在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用，其特征在于，所述乳酸氧化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。2.权利要求1中所述的乳酸氧化酶的编码基因在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用，其特征在于，所述编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3或SEQ IDNO.4所示。3.包含权利要求2中所述的乳酸氧化酶编码基因的表达载体在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用。4.包含权利要求3中所述的表达载体的益生菌在制备降解反刍动物瘤胃中的乳酸产品中的应用，其特征在于，所述益生菌包括肠杆菌Nissle 1917。5.一种生产乳酸氧化酶的方法，其特征在于，利用益生菌工程菌发酵，获取菌体，所述菌体匀浆、分离获取上清液，经烘干，得到乳酸氧化酶；其中，所述益生菌工程菌是将乳酸氧化酶的编码基因转入转化到大肠杆菌Nissle1917中获得。6.如权利要求5所述方法，其特征在于，发酵条件为：所述益生菌工程菌接种于LB培养基中37℃培养48h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，蔡万钏，王佳佳，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：