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中國農科院飼料所
[中國科學報]芽孢桿菌新技術降低蛋白酶生產成本
發布時間:2014-09-25
|來源: 《中國科學報》2014年09月24日
中性蛋白酶是最早規?;a和商業化應用的工業酶制劑之一,廣泛應用于洗滌、制革、絲綢、食品加工等多個領域。
枯草芽孢桿菌是目前國內外中性蛋白酶的主要生產菌株,其發酵生產水平在8000~10000 U/mL,該菌株作為行業的研究熱點,眾多研究單位和企業投入大量人力物力,通過菌株誘變、基因工程改良等方法提高其表達水平,但十余年來并未取得較好的進展。
中國農業科學院飼料研究所研究員姚斌帶領飼用酶制劑創新團隊系統地開展了芽孢桿菌高效表達系統研究,在大量的芽孢桿菌高效表達機理的研究基礎上,建立了芽孢桿菌高效表達元件挖掘與組合利用技術、外源基因整體優化技術、受體菌分子改良技術、遺傳操作技術等關鍵技術,創立了通用性好、表達量高的芽孢桿菌表達技術體系和菌株改良技術體系。利用該技術體系,構建的中性蛋白酶重組表達菌株,突破困擾行業十年之久的技術瓶頸,使其發酵液單位表達量達到28000 U/mL,較目前的表達水平提高2倍,大幅度降低了蛋白酶的生產成本。該技術達到國際領先水平,重組菌株具有極好的穩定性,在無選擇壓力的培養基上連續傳代100代不退化,并且發酵工藝簡單,易控制,完全滿足了工業化生產的要求。目前該技術已實現產業化生產和應用。
點評:
用枯草芽孢桿菌制備生防制劑防治植物病害的研究一直是國內外研究的熱點。在我國,盡管當前化學殺菌劑在農藥產業仍占主導地位,但枯草芽孢桿菌殺菌劑具有對人畜相對安全、環境兼容性好、不易產生抗藥性等優點,因而更符合現代社會對農業生產及有害生物綜合防治的要求。枯草芽孢桿菌抗菌物質的分離純化及抗菌作用的分子機制、拮抗基因的克隆及其表達調控等研究已經積累了豐富的資料,具有重要的理論意義和指導生產價值?,F代生物技術的廣泛應用、基因組學和蛋白組學的發展以及先進的儀器設備的應用必將為枯草芽孢桿菌植物病害生防研究開發帶來新的發展機遇。
枯草芽孢桿菌酶的主要應用領域是食品工業,全世界食品工業用酶約占總量的60%,而我國則高達85%以上。在食品安全廣受關注的情形下,加速研究新技術勢在必行。
枯草芽孢桿菌是目前國內外中性蛋白酶的主要生產菌株,其發酵生產水平在8000~10000 U/mL,該菌株作為行業的研究熱點,眾多研究單位和企業投入大量人力物力,通過菌株誘變、基因工程改良等方法提高其表達水平,但十余年來并未取得較好的進展。
中國農業科學院飼料研究所研究員姚斌帶領飼用酶制劑創新團隊系統地開展了芽孢桿菌高效表達系統研究,在大量的芽孢桿菌高效表達機理的研究基礎上,建立了芽孢桿菌高效表達元件挖掘與組合利用技術、外源基因整體優化技術、受體菌分子改良技術、遺傳操作技術等關鍵技術,創立了通用性好、表達量高的芽孢桿菌表達技術體系和菌株改良技術體系。利用該技術體系,構建的中性蛋白酶重組表達菌株,突破困擾行業十年之久的技術瓶頸,使其發酵液單位表達量達到28000 U/mL,較目前的表達水平提高2倍,大幅度降低了蛋白酶的生產成本。該技術達到國際領先水平,重組菌株具有極好的穩定性,在無選擇壓力的培養基上連續傳代100代不退化,并且發酵工藝簡單,易控制,完全滿足了工業化生產的要求。目前該技術已實現產業化生產和應用。
點評:
用枯草芽孢桿菌制備生防制劑防治植物病害的研究一直是國內外研究的熱點。在我國,盡管當前化學殺菌劑在農藥產業仍占主導地位,但枯草芽孢桿菌殺菌劑具有對人畜相對安全、環境兼容性好、不易產生抗藥性等優點,因而更符合現代社會對農業生產及有害生物綜合防治的要求。枯草芽孢桿菌抗菌物質的分離純化及抗菌作用的分子機制、拮抗基因的克隆及其表達調控等研究已經積累了豐富的資料,具有重要的理論意義和指導生產價值?,F代生物技術的廣泛應用、基因組學和蛋白組學的發展以及先進的儀器設備的應用必將為枯草芽孢桿菌植物病害生防研究開發帶來新的發展機遇。
枯草芽孢桿菌酶的主要應用領域是食品工業,全世界食品工業用酶約占總量的60%,而我國則高達85%以上。在食品安全廣受關注的情形下,加速研究新技術勢在必行。
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