本发明属于基因工程,具体涉及一种合成δ-内酯的重组菌及其应用。
背景技术:
1、内酯是环状羧酸酯,内酯通过相应羟基羧酸的分子内酯化形成,形成五元环(γ-内酯)或六元环(δ-内酯)时,酯化反应会自发发生。天然存在的内酯主要是饱和和不饱和的γ-和δ-内酯。γ-和δ-内酯是相应羟基脂肪酸的分子内酯,它们是水果、黄油、奶酪和其他食物的香气来源。例如,δ-十二内酯具有果香或香甜气味,δ-辛内酯具有椰子气味,δ葵内酯具有奶油气味等,这些δ-内酯被广泛用作香料或香料。因此,需要可持续及绿色的δ-内酯的合成工艺。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
3、因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种合成δ-内酯的重组菌。
4、为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种合成δ-内酯的重组菌,包括:所述重组大肠杆菌由重组质粒导入宿主大肠杆菌中得到,所述重组大肠杆菌在基因组内酯水解酶基因ysga处整合表达nadh氧化酶基因nox、磷酸脱氢酶基因gdh和血红蛋白基因hb,并通过重组质粒表达细胞色素p450cyp;
5、所述nadh氧化酶来源于短乳杆菌lbnox,所述短乳杆菌lbnox的氨基酸序列如seqid no.1所示;所述磷酸脱氢酶gdh来源于大肠杆菌ecgdh,所述大肠杆菌ecgdh的氨基酸序列如seq id no.2所示;所述血红蛋白来源于透明颤菌vshb,所述透明颤菌vshb的氨基酸序列如seq id no.3所示;所述cyp来源于盖姆斯木霉tgcyp、土曲霉atcyp、cmcyp、洋葱曲霉aacyp中的一种或多种,所述盖姆斯木霉tgcyp的氨基酸序列如seq id no.4所示,所述土曲霉atcyp的氨基酸序列如seq id no.5所示,所述cmcyp的氨基酸序列如seq id no.6所示,所述洋葱曲霉aacyp的氨基酸序列如seq id no.7所示。
6、作为本发明所述重组菌的一种优选方案,其中:所述短乳杆菌lbnox的核苷酸序列如seq id no.8所示,所述大肠杆菌ecgdh的核苷酸序列如seq id no.9所示,所述透明颤菌vshb的核苷酸序列如seq id no.10所示,所述盖姆斯木霉tgcyp的核苷酸序列如seq idno.11所示,所述土曲霉atcyp的核苷酸序列如seq id no.12所示,所述cmcyp的核苷酸序列如seq id no.13所示,所述洋葱曲霉aacyp的核苷酸序列如seq id no.14所示。
7、本发明的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种重组质粒。
8、本发明的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种宿主细胞。
9、作为本发明所述宿主细胞的一种优选方案,其中:所述宿主细胞为大肠杆菌bl21/de3。
10、本发明的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种表达细胞色素p450和/或磷酸脱氢酶和/或nadh氧化酶和/或血红蛋白的重组大肠杆菌。
11、本发明的另一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种合成δ-内酯的方法,包括,按照体积比1:10的接种量,将所述重组菌接种到培养基中,在37℃、ph为7的条件下进行发酵处理,收集菌体,利用ph为6.5的磷酸盐缓冲液重悬菌体,加入脂肪酸,在25℃催化制得δ-内酯。
12、作为本发明所述方法的一种优选方案,其中:所述以脂肪酸为底物,采用生物法合成δ-内酯。
13、作为本发明所述方法的一种优选方案,其中:所述脂肪酸为任意脂肪酸中的一种。
14、作为本发明所述方法的一种优选方案,其中:所述脂肪酸的浓度为5~10g/l。
15、本发明有益效果:
16、本发明提供了一种体外合成δ-内酯的方法,并且在基因组内酯水解酶基因ysga处整合表达nadh氧化酶基因nox、磷酸脱氢酶基因gdh和血红蛋白基因hb,并通过重组质粒表达细胞色素p450cyp,完成了δ-内酯的微生物催化合成,该方法过程稳定、操作简易且产量高,可降低合成成本,并保证了δ-内酯绿色化生产,具有一定的工业化应用价值。
1.一种合成δ-内酯的重组菌,其特征在于:所述重组大肠杆菌由重组质粒导入宿主大肠杆菌中得到,所述重组大肠杆菌在基因组内酯水解酶基因ysga处整合表达nadh氧化酶基因nox、磷酸脱氢酶基因gdh和血红蛋白基因hb,并通过重组质粒表达细胞色素p450cyp;
2.如权利要求1所述的重组菌,其特征在于:所述短乳杆菌lbnox的核苷酸序列如seqid no.8所示,所述大肠杆菌ecgdh的核苷酸序列如seq id no.9所示,所述透明颤菌vshb的核苷酸序列如seq id no.10所示,所述盖姆斯木霉tgcyp的核苷酸序列如seq id no.11所示,所述土曲霉atcyp的核苷酸序列如seq id no.12所示,所述cmcyp的核苷酸序列如seqid no.13所示,所述洋葱曲霉aacyp的核苷酸序列如seq id no.14所示。
3.一种重组质粒,其特征在于:所述重组质粒包含权利要求2所述的基因。
4.一种宿主细胞,其特征在于:所述重组质粒包含权利要求4所述的重组质粒。
5.如权利要求5所述的宿主细胞,其特征在于:所述宿主细胞为大肠杆菌bl21/de3。
6.一种表达细胞色素p450和/或磷酸脱氢酶和/或nadh氧化酶和/或血红蛋白的重组大肠杆菌。
7.一种合成δ-内酯的方法,其特征在于:按照体积比1:10的接种量,将所述重组菌接种到培养基中,在37℃、ph为7的条件下进行发酵处理,收集菌体,利用ph为6.5的磷酸盐缓冲液重悬菌体,加入脂肪酸,在25℃催化制得δ-内酯。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:所述以脂肪酸为底物,采用生物法合成δ-内酯。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述脂肪酸为任意脂肪酸中的一种。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:所述脂肪酸的浓度为5~10g/l。