RU2532840C2 - ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА - Google Patents

ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА Download PDF

Info

Publication number
RU2532840C2
RU2532840C2 RU2012139860/10A RU2012139860A RU2532840C2 RU 2532840 C2 RU2532840 C2 RU 2532840C2 RU 2012139860/10 A RU2012139860/10 A RU 2012139860/10A RU 2012139860 A RU2012139860 A RU 2012139860A RU 2532840 C2 RU2532840 C2 RU 2532840C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glucanase
endo
egii
penicillium verruculosum
strain
Prior art date
Application number
RU2012139860/10A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012139860A (ru
Inventor
Олег Николаевич Окунев
Александра Олеговна Беккаревич
Вероника Юрьевна Матыс
Тамара Викторовна Бубнова
Анатолий Владимирович Кошелев
Виталий Алексеевич Немашкалов
Александра Михайловна Рожкова
Аракадий Пантелеймонович Синицын
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН)
Priority to RU2012139860/10A priority Critical patent/RU2532840C2/ru
Publication of RU2012139860A publication Critical patent/RU2012139860A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2532840C2 publication Critical patent/RU2532840C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретения касаются штамма гриба Penicillium verruculosum B10 EGII и способа получения кормового комплексного ферментного препарата. Представленный штамм является продуцентом эндо-1,3/1,4-β-глюканазы, целлюлазы, β-глюкозидазы и ксиланазы. Получен на основе штамма Penicillium verruculosum ВКМ F-3764D, путем трансформации его плазмидами pSTA10 и pPrCBHI-EGII. В плазмиде pPrCBHI-EGII нуклеотидная последовательность структурного гена эндо-1,3/1,4-β-глюканазы Penicillium verruculosum совмещена с нуклеотидными последовательностями промоторной области, сигнального пептида и терминатора гена cbhI целлобиогидролазы I Penicillium verruculosum. Способ получения препарата, содержащего эндо-1,3/1,4-β-глюканазу, целлюлазу, β-глюкозидазу и ксиланазу включает культивирование штамма гриба Penicillium verruculosum B10 EGII на оптимизированной питательной среде в ферментере и фильтрацию, ультрафильтрацию и лиофилизацию культуральной жидкости. Охарактеризованные изобретения могут быть использованы для получения кормового комплексного ферментного препарата, обогащенного эндоглюканазой. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и микробиологической промышленности, представляет собой способ получения кормового комплексного ферментного препарата с высокой эндо-1,3/1,4-β-глюканазной активностью путем культивирования рекомбинантного штамма Penicillium verruculosum - продуцента гомологичной эндо-1,3/1,4-β-глюканазы.
Эндо-1,3/1,4-β-глюканаза является одним из ключевых кормовых ферментов и гидролизует β-глюканы - некрахмальные полисахариды клеточной стенки зерна злаковых (ржи, овса, ячменя), за счет чего улучшается доступ пищеварительных ферментов животных и птиц к питательным компонентам корма. При этом уменьшается вязкость кормовой массы и облегчается ее прохождение через желудочно-кишечный тракт животных. Пищеварительные ферменты животных и птиц не содержат целлюлолитических ферментов, участвующих в расщеплении целлюлозы - основного некрахмального полисахарида растительной клеточной стенки. Наличие длинных неперевариваемых молекул целлюлозы значительно снижает питательную ценность кормов и ухудшает процессы всасывания в кишечнике. Некоторые грибные эндо-1,3-β-глюканазы расщепляют не только 1,3-β-, но и 4-β-глюкозидные связи, проявляя также и целлюлазную активность, и, следовательно, участвуют в расщеплении целлюлозы. В результате этого улучшается доступ пищеварительных ферментов сельскохозяйственных животных к основным питательным компонентам корма - крахмалу и белку, - и значительно повышается усвояемость кормов.
Современные кормовые ферментные препараты невозможно представить без наличия в них β-глюканазы, а также ксиланазы, пектинлиазы и других ферментов. Продуцентами этих ферментов являются, в основном, мицелиальные грибы. Известны патенты на различные виды и штаммы грибов, как природного происхождения, так и рекомбинантные штаммы, созданные с использованием генно-инженерных манипуляций. Природные штаммы не содержат чужеродной ДНК, не присущей изначально данному штамму, однако ферментный спектр у них не всегда идеальный для создания кормовых препаратов с заданными свойствами. Поэтому рекомбинантные штаммы грибов находят все большее применение в современной технологии производства кормовых добавок.
В последнее время повышенное внимание уделяется мультикопийным грибным продуцентам секретируемых ферментов, у которых продуктивность штаммов значительно повышалась за счет амплификации копий генов, кодирующих эти ферменты. Это относится и к кормовым ферментам. В качестве продуцентов β-глюканаз, используемых в качестве кормовых ферментов, заявлены культуры Trichoderma longibrachiatum (US Patent 5419778), Tr. reesei (WO Patent 94/28117), Humicola insolens (WO Patent 91/17243), Penicillium emersonii (US Patent 388072), Penicillium canescens (RU Патент 2288267), Penicillium funiculosum (RU Патент 2287570). Известны грибные продуценты ксиланаз - Aspergillus niger (US Patent 5358862), Tr. Reesei (Nevalainen et.al, US Patent 5298405), H.insolens (Schulein et al., 1997, US Patent 5610048).
Продуцентом целлюлаз и сопутствующих ферментов является штамм гриба Penicillium verruculosum, продуцирующий комплекс целлюлаз, ксиланаз и ксилоглюканаз для гидролиза целлюлозы и гемицеллюлозы (RU Patent 2361918).
Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению является патент RU №2378372 «Генетическая конструкция для обеспечения экспрессии целевых гомологичных и гетерологичных генов в клетках мицелиального гриба Penicillium verruculosum, используемого в качестве хозяина, способ получения штамма гриба Penicillium verruculosum и способ получения ферментного препарата».
Техническая задача, на решение которой направлено разработанное изобретение, - получение с помощью рекомбинантного штамма Penicillium verruculosum кормового комплексного ферментного препарата, обогащенного эндо-1,3/1,4-β-глюканазой и содержащего β-глюкозидазу, целлюлазу и ксиланазу.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в получении кормового комплексного ферментного препарата с высокой эндо-1,3/1,4-β-глюканазной активностью и содержащего также сопутствующие ферменты при культивировании нового мультикопийного штамма гриба Penicillium verruculosum продуцента гомологичной эндо-1,3/1,4-β-глюканазы.
Для получения указанного технического результата предлагается использовать новый мутантный штамм Penicillium verruculosum В10 с повышенной активностью β-1,4-глюкозидазы, синтезирующий также целлюлазы и ксиланазы, и генетическую конструкцию, обеспечивающую экспрессию гомологичного гена эндо-1,3/1,4-β-глюканазы в клетках грибного штамма Penicillium verruculosum В10, используемого в качестве хозяина.
Кроме того, для получения указанного технического результата предложено использовать способ получения ферментного препарата, обогащенного гомологичной эндо-1,3/1,4-β-глюканазой и содержащего сопутствующие ферменты β-глюкозидазу, целлюлазы и ксиланазы, путем культивирования указанного выше нового штамма гриба Penicillium verruculosum (B10 EGII), мультикопийного по гомологичному гену 1,3/1,4-β-глюканазы, на оптимизированной питательной среде в ферментерах с последующей фильтрацией, ультрафильтрацией и лиофилизацией культуральной жидкости.
Указанные варианты не исчерпывают возможности разработанного метода.
Разработка способа получения комплексного ферментного препарата, обогащенного эндо-1,3/1,4-β-глюканазой, осуществляется путем выполнения нескольких последовательных этапов.
Этап 1. Путем селекции и многоступенчатого мутагенеза из исходного штамма Penicillium verruculosum ВКМ F-3764D получают штамм В10 с повышенной активностью β-1,4-глюкозидазы и синтезирующий также внеклеточные целлюлазы, β-глюканазы и ксиланазы.
Этап 2. Методом мутагенеза Penicillium verruculosum В10 получают реципиентный штамм Penicillium verruculosum B10 NiaD-, ауксотрофный по гену нитратредуктазы (NiaD) и сохранивший способность к синтезу внеклеточных ферментов, включая β-глюкозидазу, β-глюканазы, целлюлазы и ксиланазы.
Этап 3. Путем клонирования в фаговом векторе выделяют фрагмент ДНК Penicillium verruculosum, кодирующий ген секретируемой эндо-1,3/1,4-β-глюканазы. Включают этот фрагмент ДНК в структуру векторной молекулы. Получают экспрессионную плазмиду pPrCBHI-EGII (рис.1), в которой нуклеотидная последовательность структурного гена эндо-1,3/1,4-β-глюканазы Penicillium verruculosum совмещена с нуклеотидной последовательностью промоторной области, сигнального пептида и терминатора гена cbhl целлобиогидролазы I Penicillium verruculosum.
Этап 4. Полученной экспрессионной плазмидой с включенным геном эндо-1,3/1,4-β-глюканазы проводят котрансформацию штамма Penicillium verruculosum B10 NiaD-, вместе с плазмидой, несущей последовательность NiaD гена, как маркера селекции, получают трансформанты Penicillium verruculosum B10 EGII и осуществляют отбор клонов, секретирующих в культуральную среду эндо-1,3/1,4-β-глюканазы. Проводят культивирование отобранных трансформантов и выбирают наиболее продуктивный клон.
Этап 5. Проводят процесс культивирования наиболее активного рекомбинантного штамма продуцента эндо-1,3/1,4-β-глюканазы на оптимизированной питательной среде в ферментерах и из культуральной жидкости с помощью фильтрации, ультрафильтрации и лиофилизации получают ферментные препараты.
Штаммы мицелиального гриба Penicillium verruculosum B10 EGII депонированы во Всероссийской коллекции микроорганизмов при Институте биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К.Скрябина РАН под номером соответственно ВКМ F-4472D.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. С помощью селекции и многоступенчатого мутагенеза из исходного штамма Penicillium verruculosum ВКМ F-3764D получают мутант с повышенной способностью к биосинтезу β-глюкозидазы при культивировании на твердых и в жидких средах. При этом сохраняется высокая активность других карбогидраз, целлюлазы (КМЦ-азы), β-глюканазы и ксиланазы. Кроме того, при культивировании на среде с глюкозой (1-2%) биосинтез карбогидраз у полученного мутанта снижается незначительно, т.е. он устойчив к катаболитной репрессии.
Далее получают посевной материал гриба на сусло- или СМ-агаре (29°С, 7 суток и при комнатной температуре 7 суток), затем суспензией спор, смытых с агара водой, содержащей 0,1% Твина 80, засевают в качалочные колбы Эрленмейера объемом 500 мл, содержащие 100 мл среды для культивирования следующего состава (в г/л): МКЦ - 40, пшеничные отруби - 10, дрожжевой экстракт - 10, (NH4)2SO4 - 5, КН2РО4 - 5, MgSO4×7H2O - 0,3, СаСl2×2Н2O - 0,3, рН 4,5. Колбы инкубируют на качалке (200 об/мин) при 30°С в течение 120-144 ч. После окончания культивирования в колбах β-глюкозидазная активность составляет 80-100 ед./мл, КМЦ-азная активность - 20-30 ед./мл, β-глюканазная активность - 15-20 ед./мл, и ксиланазная активность -40-50 ед./мл.
Затем проводят культивирование мутанта Penicillium verruculosum В10 в ферментерах (1- и 10-литровых с рабочим объемом 0,7 и 7,0 л соответственно и содержащих среду того же состава, что и качалочные колбы) при рН 4,5-5,0, температуре 30°С и оборотах мешалки 400 об/мин., время культивирования 120-144 час.Через 32 часа после начала ферментации (и до конца ферментации) осуществляют подпитку глюкозой в режиме fed batch. После окончания культивирования в ферментере β-глюкозидазная активность составляет 650-700 ед./мл, КМЦ-азная активность - 550-600 ед./мл, β-глюканазная активность - 600-650 ед./мл и ксиланазная активность -700-750 ед./мл.
После окончания ферментации культуральную жидкость, содержащую целлюлазный комплекс и сопутствующие ферменты, собирают и подвергают ультрафильтрации на полых волокнах (с пределом отсечения 10 кДа), ультраконцентрат лиофильно высушивают с получением сухого ферментного препарата.
β-глюкозидазная активность сухого ферментного препарата составляет 5200-5700 ед./г, КМЦ-азная активность - 4500-5000 ед./г, β-глюканазная активность - 4500-5000 ед./г, ксиланазная активность -5500-6000 ед./г.
Пример 2. Методом мутагенеза Penicillium verruculosum В10 получают реципиентный штамм Penicillium verruculosum В10 NiaD-, ауксотрофный по гену нитратредуктазы (NiaD) и сохранивший способность к синтезу внеклеточных ферментов, включая β-глюкозидазу, целлюлазы и ксиланазы.
С этой целью споровую суспензию гриба Penicillium verruculosum В10 подвергают облучению (УФ), затем проводят селекцию мутантов на среде с хлоратом натрия, отбирают колонии, которые растут на среде с NH4CI и усваивают другие формы азота, кроме NaNCb, и отбирают штамм Penicillium verruculosum В10-53 NiaD-, который не отличается от исходного штамма ни по биохимическим, ни по морфологическим и ни по биотехнологическим (продукция ферментов) признакам.
На заключительном этапе проводят трансформацию полученного мутанта Penicillium verruculosum В10-53 NiaD- плазмидой pSTA10, несущей ген нитратредуктазы (niaD+) Aspergillus niger, для возврата штамма к способности расти на среде с NaNO3. Она необходима для комплементации ауксотрофного признака NiaD- в штамме-реципиенте для возврата штамма к прототрофности, (в данном случае к способности расти на среде с NaNO3).
Далее проверяют аксотрофный мутант Penicillium verruculosum В10-53 NiaD- на способность к продукции карбогидраз при культивировании в колбах и в ферментере, как описано в примере 1. По продукции целевого (эндо-1,3/1,4-βглюканазы) и сопутствующих (целлюлазы, β-глюкозидазы и ксиланазы) ферментов реципиентный штамм не отличается от исходного Penicillium verruculosum В10.
Пример 3. Путем клонирования в фаговом векторе выделяют фрагмент ДНК Penicillium verruculosum, кодирующий ген секретируемой эндо-1,3/1,4-β-глюканазы. Включают этот фрагмент ДНК в структуру векторной молекулы. Получают экспрессионную плазмиду pPrCBHI-EGII (Фиг.1), в которой нуклеотидная последовательность структурного гена эндо-1,3/1,4-β-глюканазы Penicillium verruculosum совмещена с нуклеотидными последовательностями промоторной области, сигнального пептида и терминатора гена cbhI целлобиогидролазы I Penicillium verruculosum.
Карта кольцевой формы трансформационной плазмиды pPrCBHI-EGII, несущей целевой ген гомологичной эндо-1,3/1,4-β-глюканазы (EGII) Penicillium verruculosum, представлена на Фиг.1
Полученной экспрессионной плазмидой (10-20 мкг) с включенным геном эндо-1,3/1,4-β-глюканазы проводят котрансформацию штамма Penicillium verruculosum В10, вместе с плазмидой (1-3 мкг), несущей последовательность NiaD гена, как маркера селекции, получают NiaD- трансформанты Penicillium verruculosum BIO EGII и осуществляют отбор клонов, с повышенной секрецией эндо-1,3/1,4-β-глюканазы.
Сначала трансформанты пересевают на чашки с минимальной средой с NaNO3 в качестве источника азота, инкубируют 140 часов при температуре 30°С до образования спор. Затем трансформанты культивируют в качалочных колбах, как указано в примере №1. Далее отбирают трансформанты с увеличенной по сравнению с реципиентным штаммом эндо-1,3/1,4-β-глюканазной активностью. Эндо-1,3/1,4-β-глюканазную активность определяют по гидролизу β-глюкана ячменя.
При анализе культуральной жидкости отобранных трансформантов, проведенном с помощью ДДС-электрофореза в денатурирующих условиях, обнаружено увеличение количества белка полосы, соответствующего эндо-1,3/1,4-β-глюканазе (36 кДа).
На следующем этапе проводят ферментацию наиболее активных трансформантов в 1- и 10-литровых ферментерах, используя среду и условия культивирования, как описано в примере №1. После окончания культивирования в ферментере эндо-1,3/1,4-β-глюказная активность составляет 1200-1250 ед./мл, β-глюкозидазная активность - 350-400 ед./мл, КМЦ-азная активность - 1100-1200 ед./мл, ксиланазная активность -200-250 ед./мл.
После окончания ферментации культуральную жидкость, содержащую эндо-1,3/1,4-β-глюканазу и сопутствующие ферменты, собирают и подвергают ультрафильтрации на полых волокнах (с пределом отсечения 10 кДа), ультраконцентрат лиофильно высушивают с получением сухого ферментного препарата. Эндо-1,3/1,4-β-глюканазная активность сухого ферментного препарата составляет 17000-18000 ед./г, КМЦ-азная активность - 16000-17000 ед./г, β-глюкозидазная активность - 5400-5500 ед./г, ксиланазная активность -3200-3500 ед./г.
Пример 4. Сравнительный анализ удельной активности ферментного комплекса Penicillium verruculosum В10 EGII.
С этой целью активности эндо-1,3/1,4-β-глюканазы и сопутствующих ферментов, полученные, как указано выше, сравнивают с аналогичными ферментами коммерческих препаратов ферментов различных компаний, полученных с помощью штаммов-продуцентов мицелиальных грибов рода Trichoderma. При этом используют ферментативные препараты и методики, приведенные ниже.
Для анализа активности используют следующие коммерческие (промышленные) и лабораторные ферментные препараты: ферментные препараты Ксибетен-цел и Ксибетен-ксил (T.longibrachiatum) компании ООО «Промфермент» (Россия), препарат BioACE компании Dyadic International Ltd., США (T.longibrachiatum), препарат Celluclast 1.5L (T.reesei) компании Novozymes. Удельные активности ферментных препаратов (в ед./мг) приведены в таблице 1.
Таблица 1
Ферментный препарат КМЦ-аза (эндо-l,3/l,4-β-глюканаза) Ксиланаза β-глюкозидаза
P.verruculosum B10 EGII 17,6 11,8 7,3
P.verruculosum В10 11,6 21,2 18,10
Ксибетен-цел (Trichoderma) 11,3 .2,1 0,44
Ксибетен-ксил (Trichoderma) 10,2 33,7 0,18
BioACE 4,7 0,9 0,14
Celluclast 1.5 L 14,0 2,1 0,19
Из данных таблицы 1 очевидно, что наибольшую удельную активность эндо-1,3/1,4-β-глюканазаы проявляет ферментный препарат, полученный с помощью заявляемого штамма Penicillium verruculosum В10 EGII. При этом новый ферментный препарат сохраняет высокую активность целлюлазы (КМЦ-азы) и особенно β-глюкозидазы и ксиланазы.
Пример 5. Проверка сухих препаратов с помощью смоделированных лабораторных кормовых тестов. Эффективность полученных с помощью нового штамма-продуцента Penicillium verruculosum В10 EGII ферментных препаратов, обогащенных эндо-1,3/1,4-β-глюканазой, проверяют с помощью кормовых тестов. В качестве модельных кормовых субстратов использовали смесь пшеничной и ячменной муки (в соотношении 60:40 по весу) и пшеничные отруби. Методика оценки эффективности действия ферментных препаратов основана на измерении концентрации восстанавливающих сахаров (ВС), освобождающихся при гидролизе модельных кормов. При этом используют ферментные препараты и методики, описанные ниже.
Таблица 2
Ферментный препарат [ВС], г/л
Пшеница:ячмень 40:60 Пшеничные отруби
P.verruculosum ЭГП- EGII 1,29±0,09 1,45±0,1
P.verruculosum В10 1,28±0,08 1,27±0,06
Ксибетен-цел 0,95±0,05 1,30±0,09
Ксибетен-ксил 1,14±0,1 1,35±0,1
Из данных таблицы 2 очевидно, что наибольшую активность при гидролизе обоих модельных субстратов проявляют ферментные препараты, полученные с помощью нового штамма-продуцента Penicillium verruculosum В10 EGII.
Методы определения активности. Эндо-1,3/1,4-β-глюканазную активность измеряют, проводя гидролиз 1%-ного раствора β-глюкана ячменя при рН 5,0 (0,1 М ацетатный буфер) и 50°С в течение 5 минут. За единицу β-глюканазной активности принимают такое количество фермента, которое в течение 1 минуты при температуре 50°С и рН 5,0 под действием на β-глюкан вызывает образование количества ВС, эквивалентного 1 микромолю глюкозы, определяемого методом Сомоджи-Нельсона (А.П.Синицын, А.В.Гусаков, И.М.Черноглазов. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1995, с.144-156).
Целлюлазную (КМЦ-азную) активность измеряют, проводя гидролиз водорастворимой Na-соли карбоксиметилцеллюлозы (5 мг/мл) при рН 5,0 (0,1 М ацетатный буфер) и 50°С в течение 10 минут. За единицу эндоглюканазной активности принимают такое количество фермента, которое в течение 1 минуты при температуре 50°С и рН 5,0 при гидролизе раствора КМЦ концентрацией 5 мг/мл приводит к образованию количества ВС, эквивалентного 1 микромолю глюкозы, определяемого методом Сомоджи-Нельсона (А.П.Синицын, А.В.Гусаков, И.М.Черноглазов. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1995, с.144-156).
6-Глюкозидазную активность измеряют, проводя гидролиз 0,5 мг/мл п-нитрофенил-β-D-глюкозида (пНФГ) при рН 5,0 (0,05 М ацетатный буфер) и 40°С в течение 10 минут. Реакцию останавливают 1 М Na2CO3, после чего измеряют оптическую плотность при 400 нм. За единицу β-глюкозидазной активности принимают такое количество фермента, которое в течение 1 минуты при рН 5,0 и 40°С приводит к образованию 1 микромоля п-нитрофенола.
Ксиланазную активность измеряют проводя гидролиз березового ксилана (5 мг/мл) при рН 5,0 (0,1 М ацетатный буфер) и 50°С в течение 10 минут. За единицу ксиланазной активности принимают такое количество фермента, которое в течение 1 минуты при температуре 50°С и рН 5,0 при гидролизе раствора ксилана концентрацией 5 мг/мл приводит к образованию количества ВС, эквивалентного 1 микромолю ксилозы, определяемого методом Сомоджи-Нельсона (А.П.Синицын, А.В.Гусаков, И.М.Черноглазов. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1995, с.144-156).
Лабораторные кормовые тесты. Методика оценки эффективности действия ферментных препаратов основана на измерении концентрации восстанавливающих сахаров методом Шомоди-Нельсона (А.П.Синицын, А.В.Гусаков, И.М.Черноглазов. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1995, с.144-156) при гидролизе модельных кормов. В качестве модельных кормовых субстратов использовали смесь пшеничной и ячменной муки (в соотношении 60:40 по весу) и пшеничные отруби. Перед использованием корма тщательно измельчают на механической мельнице и просеивают через сито с размером ячеек 0,14 мм. Концентрация кормов в реакционной смеси составляет 50 мг/мл. Гидролиз кормов проводят при 40°С, рН 5.0, 250 об/мин, в течение 3 часов. Сравнение эффективности действия различных ферментных препаратов на природные корма осуществляется при следующих нормировочных условиях: при равной дозе сухих препаратов по весу.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет осущеставить получение с помощью культивирования нового рекомбинантного штамма Penicillium verruculosum, трансформированного фрагментами ДНК с клонированым гомологичным геном, кормовых комплексных ферментных препаратов, обогащенных эндо-1,3/1,4-β-глюканазную, содержащих β-глюкозидазу, целлюлазу и ксиланазу и гидролизующих некрахмальные полисахариды клеточной стенки зерна злаковых (ржи, овса, ячменя), за счет чего улучшается доступ пищеварительных ферментов животных и птиц к питательным компонентам корма.

Claims (2)

1. Штамм гриба Penicillium verruculosum B10 EGII продуцент эндо-1,3/1,4-β-глюканазы, целлюлазы, β-глюкозидазы и ксиланазы, полученный на основе штамма Penicillium verruculosum ВКМ F-3764D, путем трансформации его плазмидами pSTA10 и pPrCBHI-EGII, представленной на фиг.1, в которой нуклеотидная последовательность структурного гена эндо-1,3/1,4-β-глюканазы Penicillium verruculosum совмещена с нуклеотидными последовательностями промоторной области, сигнального пептида и терминатора гена cbhI целлобиогидролазы I Penicillium verruculosum.
2. Способ получения кормового комплексного ферментного препарата, содержащего эндо-1,3/1,4-β-глюканазу, целлюлазу, β-глюкозидазу и ксиланазу, путем культивирования штамма гриба Penicillium verruculosum B10 EGII по п.1 на оптимизированной питательной среде в ферментерах с последующей фильтрацией, ультрафильтрацией и лиофилизацией культуральной жидкости.
RU2012139860/10A 2012-09-19 2012-09-19 ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА RU2532840C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139860/10A RU2532840C2 (ru) 2012-09-19 2012-09-19 ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139860/10A RU2532840C2 (ru) 2012-09-19 2012-09-19 ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012139860A RU2012139860A (ru) 2014-03-27
RU2532840C2 true RU2532840C2 (ru) 2014-11-10

Family

ID=50342668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012139860/10A RU2532840C2 (ru) 2012-09-19 2012-09-19 ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532840C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646136C2 (ru) * 2015-12-02 2018-03-01 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) Рекомбинантный штамм мицелиального гриба penicillium verruculosum ( варианты) и способ получения ферментного препарата с его использованием (варианты)
RU2696036C1 (ru) * 2018-07-04 2019-07-30 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Штамм гриба penicillium verruculosum ее-105 продуцент комплекса высокоэффективных эндоглюканаз и ферментный препарат на его основе для использования в качестве кормовой добавки в зерновых кормах

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001124653A (ru) * 2001-09-06 2003-07-27 ООО НПК "Фермтек" Новая трансформационная система для экспрессии генов грибов под контролем регуляторных систем мицелиального гриба Penicillium canescnes
RU2361918C1 (ru) * 2008-02-26 2009-07-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Фермтек" Штамм мицелиального гриба penicillium verruculosum - продуцент комплекса целлюлаз, ксиланазы и ксилоглюканазы и способ получения ферментного препарата комплекса целлюлаз, ксиланазы и ксилоглюканазы для гидролиза целлюлозы и гемицеллюлозы
RU2378372C2 (ru) * 2008-03-03 2010-01-10 ООО НПК "Фермтек" Генетическая конструкция для обеспечения экспрессии целевых гомологичных и гетерологичных генов в клетках мицелиального гриба penicillium verruculosum, используемого в качестве хозяина, способ получения штамма гриба penicillium verruculosum и способ получения ферментного препарата

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2238974C2 (ru) * 2001-09-06 2004-10-27 ООО НПК "Фермтек" Фрагмент днк мицелиального гриба penicillium verruculosum, кодирующий синтез секретируемой эндоглюканазы iii и группа штаммов penicillium canescens, синтезирующих эндоглюканазу iii penicillium verruculosum, сконструированных методами трансформации и генетической инженерии на основе этого фрагмента днк

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001124653A (ru) * 2001-09-06 2003-07-27 ООО НПК "Фермтек" Новая трансформационная система для экспрессии генов грибов под контролем регуляторных систем мицелиального гриба Penicillium canescnes
RU2361918C1 (ru) * 2008-02-26 2009-07-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Фермтек" Штамм мицелиального гриба penicillium verruculosum - продуцент комплекса целлюлаз, ксиланазы и ксилоглюканазы и способ получения ферментного препарата комплекса целлюлаз, ксиланазы и ксилоглюканазы для гидролиза целлюлозы и гемицеллюлозы
RU2378372C2 (ru) * 2008-03-03 2010-01-10 ООО НПК "Фермтек" Генетическая конструкция для обеспечения экспрессии целевых гомологичных и гетерологичных генов в клетках мицелиального гриба penicillium verruculosum, используемого в качестве хозяина, способ получения штамма гриба penicillium verruculosum и способ получения ферментного препарата

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Koch A et al., Cloning, sequencing, and heterologous expression of a cellulase-encoding cDNA (cbh1) from Penicillium janthinellum, Gene, 1993 Feb 14, Vol.124, No.1, p.p.57-65, abstr *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646136C2 (ru) * 2015-12-02 2018-03-01 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) Рекомбинантный штамм мицелиального гриба penicillium verruculosum ( варианты) и способ получения ферментного препарата с его использованием (варианты)
RU2696036C1 (ru) * 2018-07-04 2019-07-30 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Штамм гриба penicillium verruculosum ее-105 продуцент комплекса высокоэффективных эндоглюканаз и ферментный препарат на его основе для использования в качестве кормовой добавки в зерновых кормах

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012139860A (ru) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1117808B1 (en) Transformation system in the field of filamentous fungal hosts: in chrysosporium
US8551751B2 (en) BX11 enzymes having xylosidase activity
US8790894B2 (en) Mutant cellobiohydrolase
CN105802854B (zh) 一种纤维素酶高产菌株及其应用
RU2361918C1 (ru) Штамм мицелиального гриба penicillium verruculosum - продуцент комплекса целлюлаз, ксиланазы и ксилоглюканазы и способ получения ферментного препарата комплекса целлюлаз, ксиланазы и ксилоглюканазы для гидролиза целлюлозы и гемицеллюлозы
CN102292438A (zh) 用于生产纤维素酶的宿主和发酵方法
Kim et al. Production of cellulases by Penicillium sp. in a solid-state fermentation of oil palm empty fruit bunch
US10457925B2 (en) Process for the production of cellulolytic and/or hemicellulolytic enzymes
Singh et al. Improved cellulase production by Penicillium janthinellum mutant
RU2378372C2 (ru) Генетическая конструкция для обеспечения экспрессии целевых гомологичных и гетерологичных генов в клетках мицелиального гриба penicillium verruculosum, используемого в качестве хозяина, способ получения штамма гриба penicillium verruculosum и способ получения ферментного препарата
CN106687586A (zh) 具有木聚糖酶活性并具有对含木糖多糖的高转化率的多肽
US8263379B2 (en) Modified family 6 glycosidases with altered substrate specificity
Jun et al. Strain improvement of Trichoderma reesei Rut C-30 for increased cellulase production
CN111094556B (zh) 用于生产纤维素酶和木聚糖酶的突变株棘孢曲霉及其制备方法
RU2654564C1 (ru) Штамм мицелиального гриба TRICHODERMA LONGIBRACHIATUM TW-14-220 - продуцент целлюлаз, бета - глюканаз и ксиланаз для кормопроизводства и способ получения кормового комплексного ферментного препарата
RU2532840C2 (ru) ШТАММ ГРИБА Penicillium verruculosum B10 EGII ПРОДУЦЕНТ ЭНДО-1.3/1.4-β-ГЛЮКАНАЗЫ, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ И КСИЛАНАЗЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО КОМПЛЕКСНОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА
Rastegari Molecular mechanism of cellulase production systems in penicillium
da Silva Delabona et al. Replacement of the carbon catabolite regulator (cre1) and fed-batch cultivation as strategies to enhance cellulase production in Trichoderma harzianum
RU2550044C2 (ru) ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ФЬЮЖН-КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ МУЛЬТИФЕРМЕНТНОГО КОМПЛЕКСА КАРБОГИДРАЗ В КЛЕТКАХ МИЦЕЛИАЛЬНОГО ГРИБА Penicillium verruculosum, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В КАЧЕСТВЕ ХОЗЯИНА, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕКОМБИНАНТНОГО ШТАММА ГРИБА Penicillium verruculosum И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА НА ЕГО ОСНОВЕ
RU2646132C1 (ru) Рекомбинантный штамм мицелиального гриба penicillium canescens cl14, продуцирующий компонент целллюлосомы clostridium thermocellum, и способ его культивирования
Luo et al. Disruption of vacuolar protein sorting receptor gene Poxvps10 improves cellulolytic enzyme production by Penicillium oxalicum
RU2238974C2 (ru) Фрагмент днк мицелиального гриба penicillium verruculosum, кодирующий синтез секретируемой эндоглюканазы iii и группа штаммов penicillium canescens, синтезирующих эндоглюканазу iii penicillium verruculosum, сконструированных методами трансформации и генетической инженерии на основе этого фрагмента днк
RU2653429C1 (ru) Генетическая конструкция для обеспечения экспрессии комплекса ферментов эндоглюканаз и ксиланаз в клетках гриба penicillium verruculosum и способ получения комплексных ферментных препаратов на его основе, предназначенных для кормопроизводства
RU2612158C1 (ru) Новый рекомбинантный штамм мицелиального гриба penicillium canescens cs15, продуцирующий целлюлазу clostridium thermocellum, и способ его культивирования
CN105874065A (zh) 活性提高的内切葡聚糖酶变体及其用途

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200920