1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
淀粉酶广泛应用于造纸、果汁和食品加工、印染、发酵、医药、工业副产品等多种领域,其巨大潜力使它在当今社会中的需求量日益提高,因此,获得高产量、高活性的淀粉酶显得至关重要。从海洋及其他环境中可以采集到含有淀粉酶的微生物,从中可以分离出能够降解淀粉的淀粉酶。本课题以菌株bacillus aryabhattai为材料,对其基因组中含有的淀粉酶基因进行克隆表达及酶学性质研究,为淀粉酶的工业应用提供有利的资源。
根据淀粉酶水解产物异构类型的不同可分为α-淀粉酶(ec3.2.1.1.)与β-淀粉酶(ec3.2.1.2.)。α-淀粉酶广泛存在于包括人、动物、植物、真菌和细菌等各种生物中,从1956年首次报道分离α-淀粉酶开始,目前已经分离并鉴定的超过120种α-淀粉酶,从数量上看微生物来源的α-淀粉酶占大部分。目前我国40多家酶制剂厂中,淀粉酶是相当一部分厂家的主要酶制剂产品。在我国α-淀粉酶主要生产菌株是枯草芽孢杆菌和黑曲霉。但是这些生产菌株几乎都从自然界筛选得到或经过人工诱变的菌株,酶的性质并不十分优良,加之酶的后处理工艺落后,产品利润普遍不高。在我国具有自主知识产权的基因工程菌株实现工业化生产的α-淀粉酶的报道极少。任立明、王磊用随机整合法在芽孢杆菌中表达高温α淀粉酶基因,与供体菌作平行发酵试验,发现α淀粉酶基因表达水平提高了 20 倍。yuki通过转化试验,研究了控制α淀粉酶的基因转化,他选用了生产α淀粉酶能力高的枯草芽孢杆菌 1088 菌株作为 dna 供体菌,以α淀粉酶产量低的 168 菌株为受体菌,进行转化,发现菌株控制α淀粉酶生产能力的基因和α淀粉酶的结构基因(amy e)紧密地连锁在一起,该基因称作 amy h。
α-淀粉酶基因的克隆为构建新的工程菌,进一步提高淀粉酶的酶活,将之应用于生产,为人类提供更优质的服务打下了良好的基础。
2. 研究的基本内容和问题
【1】研究的目标
本课题通过以菌株bacillus aryabhattai为材料,对其基因组中含有的淀粉酶基因进行克隆表达及酶学性质研究,为淀粉酶的工业应用提供有利的资源。
本研究的意义就在于试图从海水筛选出的微生物中获取酶学性质的优良的淀粉酶,为最终通过构建基因工程菌大规模廉价生产淀粉酶奠定基础。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
(1)挑菌培养bacillus aryabhattai,并将bacillus aryabhattai的基因组提取出来;
(2)用设计好的引物和确定好的反应体系和条件进行pcr,成功检测出后进行回收;
4. 研究创新点
国内有关菌株Bacillus aryabhattai的淀粉酶基因的克隆表达的报道很少,本研究对其基因组中含有的淀粉酶基因进行克隆表达及酶学性质研究,为淀粉酶的工业应用提供有利的资源。
5. 研究计划与进展
2015年9月2015年10月
查阅国内外相关的文献,设计实验方案,进行实验的各项准备,熟悉实验操作。
2016年2月2016年4月
