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谷物和油料作物是食品和饲料的主要来源,其中无机磷的含量是衡量其营养价值高低的标准之一。在生物质原料中,相当数量的一部分磷元素是以肌醇六磷酸磷酸盐(又称植酸盐)的形式存在的。植酸盐在营养学中被认为是一种抗营养因子,其表现为对无机盐强烈的强螯合作用以及对蛋白的强络合能力,最终导致多种营养元素不能被动物吸收利用,在很大程度上降低了食品和饲料的营养价值。植酸酶是可以催化植酸盐脱掉磷酸基团反应的一种蛋白酶。在饲料中人为的补加外源植酸酶制剂,是解除饲料中由植酸盐引起的抗营养等消极作用,提高饲料营养价值的有效途径,其缺点在于在提高饲料营养价值的同时也提高了饲料的成本。 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是一种公认安全的微生物(GRAS),具有较高的蛋白含量及其它营养成分而被广泛应用于食品与饲料中。利用基因工程手段,改造具有较高蛋白含量的面包酵母,使其同时具有高植酸酶活性,成为二价营养饲料酵母,用于饲料或饲料添加剂,在实际生产应用中有着重要的意义。 本文通过PCR扩增获得黑曲霉的植酸酶基因phyA,将其连接于酿酒酵母多拷贝整合载体上,构建含有植酸酶基因的高拷贝酿酒酵母工业菌株重组表达质粒(pYMIKP-phyA)。利用本实验室已经建立的酿酒酵母工业菌株转化方法,将重组质粒线性化后,转化具有高蛋白含量的面包酵母工业菌株,获得面包酵母重组工业菌株。提取转化子的染色体,通过PCR扩增技术,证明了phyA基因在工业酵母基因组中的整合。染色体中整合入不同拷贝数G418抗性基因的转化子对培养基中的G418抗性不同,表现为在含有相同浓度G418的YEPD固体平板培养基上的生长情况有所不同。因此,利用G418抗性平板点滴试验,筛选具有较高拷贝数的转化子。经过两轮筛选后,获得一株高表达植酸酶phyA基因的重组酵母菌株YP-6。YEPD培养基摇瓶发酵的酶活测定结果表明,重组酵母菌株YP-6表现出的表观植酸酶比酶活可达55.61U/mg蛋白,较出发菌株提高了1.65倍。 将获得的高蛋白高植酸酶活性的二价饲料营养酵母重组菌株YP-6在饲料淀粉水解液培养基中进行发酵试验,对其发酵性能进行初步研究。分析发酵固形产