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    高核酸釀酒酵母高通量育種關鍵技術及菌株產業化應用

    分類 : 專利

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    日期 : 2022-07-13

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    本項目研究內容屬于生物工程學科范疇,食品微生物領域。 核糖核酸(RNA)的降解物或衍生物是多種藥物的有效成分,具有提高人與動物 的免疫力等保健功效,在醫藥、食品、化妝品和農業等產業有較好的應用潛力。提高核 酸衍生產品品質、降低成本的根本是提高菌株的核酸含量,一般用熱帶假絲酵母較多, 存在食品安全隱患。作為食品安全級微生物,釀酒酵母是公認最理想的RNA源,目前國 內外對酵母RNA的下游酶解工藝研究較多,關于高核酸酵母選育的研究較少,僅有少數 研究利用馴化培養或非理想誘變技術,通過逐個測定RNA含量篩選高核酸酵母菌株,由 于RNA含量檢測操作繁瑣、誤差較大,難以實現規?;Y選。制約高核酸酵母育種的限 制性因素是存在無法反映RNA含量變化的規?;Y選體系和轉基因育種問題。因此,開 展非轉基因的高核酸酵母規?;x育技術顯得尤為重要。本項目在國家自然科學基金 (31801515)、山東省自然科學基金(ZR2019PC010)和山東省重點研發(重大創新工 程)項目(2017CXGC1105)的支持下,經過4年協同攻關克服了以上技術瓶頸,利用合 成生物學技術針對性地設計、構建并優化RNA聚合酶I指導報告基因(GFP等)表達的新 型表達體系,在酵母中實現了表達,通過熒光變化反映胞內rRNA合成變化,該表達體系 與誘變技術和細胞分選技術相結合,用于高核酸酵母的規?;Y選,由于該表達體系是 構建適用于釀酒酵母關于菌株的高拷貝附加體質粒上的,獲得高核酸酵母菌株后,可借 助其在酵母中的不穩定性,通過連續傳代即可輕易消除,操作方便,避免了轉基因問 題,為食品安全提供了保障。本研究團隊利用該高通量篩選策略獲得了一株核酸含量在 15%左右的釀酒酵母工業菌株,高于同類酵母核酸含量,具有較好的工業應用潛力。 2、核心技術及指標 (1)建立了基于DNA聚合酶Ι新型蛋白表達體系。 (2)高核酸酵母高通量篩選技術與非轉基因育種技術。; (3)選育得到核酸含量提高15%(相比某公司工業化的菌株)的非轉基因釀酒 酵母。 3、經濟和社會效益 核酸應用于:(1)醫藥領域:核酸是新一代的生物藥物,具有遺傳、催化,能量 貯存,能量供給及增強免疫力等多種功能。治療心肌梗塞及于擾素誘導劑方面具有廣闊 的前途。研究表明,核酸制品能延緩機體衰老過程并協調機體內部營養平衡,對冠心 病、腦血管病,糖尿病和腫瘤等疾病均有積極療效。(2)食品領域:可作為食品增味 131 劑,已成為新一代強化營養保健型食品增味劑,具有食品屬性、非食品添加劑的鮮味物 質,具有增鮮增味,降鹽淡鹽,平衡異味,耐受性強等特點,廣泛應用于休閑食品、肉 制品、方便面、醬油等食品調味領域,越來越受到市場的青睞。(3)化妝品領域:能 夠促進皮膚的新陳代謝,具有防皺,生肌的作用,使皮膚變得光滑,對各種皮膚病均能 起到較佳的治療效果??商砑佑谙礈靹?,乳化劑,雪花膏,乳液等化妝品中。(4)農 牧漁業領域:核酸水解物腺苷酸可被用作植物的生物激素,是制造天然細胞分裂素,激 動素,玉米素等腺嘌呤衍生物的原料,具有增產和早熟效果。 本成果建立了高核酸酵母選育的高通量篩選體系,可彌補傳統的高核酸酵母育種無 法直接反映RNA含量的缺陷,將成為高核酸酵母選育的主要方法,并成功選育得到高核 酸酵母菌株,有效提高了核酸合成通量和產量,對高核酸酵母在醫藥、食品、化妝品和 農業等行業中的應用具有重要意義,經濟價值巨大市場前景廣闊。 4、技術轉化所需條件 根據企業發展需求和規劃商討。

    專利信息

    專利號 ZL201911236906.5 專利分類 發明專利
    專利交易狀態 技術正在推廣 有效截止時間
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