[01605794]脂肪酶分子改造与品种创制

项目所属科学技术领域： 农学-农业基础学科范畴。 主要内容及特点： 脂肪酶是重要的工业酶，广泛用于食品、饲料、化工、医药中间体等生多工业领域，新型脂肪酶品种是绿色生物转化和工业应用的核心。申报单位针对高产、高效、高抗逆性工业酶品种创制过程中的一系列共性关键技术问题的研究，解决了工业酶的分子改造领域中的方法学问题，并解决了脂肪酶的分子改造及高产品种的创制等关键问题。该项目的主要内容及特点如下： 1)成功地开发出了二代基因合成的方法。全基因合成技术是现代合成生物学的基础，可实现对基因的从头合成、按需合成和定向改造。为实现对工业酶分子的高效的改造，申报单位先后开发出了全基因合成技术(A-PCR/ligation，AOE法)。该技术具有简洁、高效、准确的特点，并为后继工业酶的分子改造鉴定了基础。 2)系统开展了工业酶的分子改造的研究。在对目标酶蛋白质结构与热稳定性的关联性系统分析的基础上，研究了蛋白质糖基化修饰与热稳定性的关联性，酶分子内胱氨酸桥、疏水/亲水氨基酸对等对酶分子稳定性的影响，完善了该脂肪酶分子的高温耐受性。 3)系统对多个脂肪酶品种的基因进行了优化。通过对该类酶基因中GC碱基的含量、分布，密码子使用频率、mRNA二级结构等参数的优化，实现了脂肪酶的高效表达，为该类酶的产业化奠定了坚实的基础。 4)实现了高密度发酵工艺、后处理工艺和多酶复合工艺等的集成创新，创制出新型脂肪酶品种。 应用推广情况： 该项目的成果已在武汉新华扬生物股份有限公司实现产业化应用。基于脂肪酶品种开发出幼龄动物专用复合酶、畜禽专用消化酶等系列产品。该类酶有效提高了饲料中脂肪的消化利用，减少动物肠道疾病发生，发挥动物生产潜力、降低饲料成本，提高了饲料工业及养殖业的经济效益。近三年累计实现新增销售额7415万元，新增净利润1583万元。该项目所涉核心科学问题已发表论文7篇，其中SCI论文5篇，获核心专利1项，市局级奖励1项，相并鉴定成果4项；获产业化示范证书1份。