技术摘要：
本发明公开了一种产甘露聚糖的重组大肠杆菌及其应用，属于生物工程技术领域。本发明采用来源于植物瓜尔豆的甘露聚糖合酶基因ManS，将其整合至T7启动子控制的pET21a质粒，将重组质粒在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中实现了甘露聚糖的异源合成，产量可以达到0.68g/L。本发明  全部
背景技术：
甘露聚糖是一种半纤维素聚多糖，广泛存在与多种生命形式中。甘露聚糖作为一 种优良的低热量、高纤维素的水溶性膳食纤维，被广泛应用于食品和医药等行业。甘露聚糖 因其独特的分子结构和理化性质而具有独特的生物活性，能在机体内参与一些十分重要的 生理过程，如刺激机体免疫应答，促进肠道内有益菌的营养生长，降低血清胆固醇含量等。 甘露聚糖广泛存在于魔芋粉、瓜尔豆胶、田著胶和石斛等植物体及多种微生物细 胞壁内，当前商品化的甘露聚糖主要从魔芋和酵母细胞中提取而来。魔芋甘露聚糖提取分 离工艺复杂，收率和纯度低；且魔芋甘露聚糖分子量高、粘稠度大，提纯后的产品还需要进 一步通过降解制备为低聚甘露糖使用，产品质量不够稳定。尽管近些年来也有采用啤酒酵 母进行发酵，从细胞壁中提取甘露聚糖，但局限于其产量水平很低以及复杂的提取工艺，难 以实现工业化规模生产。因此，通过代谢工程手段实现异源重组高效微生物发酵法生产甘 露聚糖被视为最有希望的一条替代生产途径。
技术实现要素：
为了解决目前存在的问题，本发明提供了一种产甘露聚糖的重组大肠杆菌，是在 大肠杆菌中完善甘露聚糖合成途径，实现了从葡萄糖为碳源开始直接发酵产甘露聚糖。 本发明在原核宿主大肠杆菌中构建甘露聚糖代谢合成途径，实现分泌合成甘露聚 糖，基于大肠杆菌高效生产效率和易于培养等特性，适用于进行大规模发酵，产品易于分离 纯化。该发明操作过程简单，且产品纯度高，易于实现工业化生产制备甘露聚糖。 本发明提供一种产甘露聚糖的重组大肠杆菌，所述大肠杆菌表达甘露聚糖合酶基 因ManS，并过表达GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因manC和磷酸甘露糖酶基因manB。 在本发明的一种实施方式中，以E  coli  BL21(DE3)为出发菌株。 在本发明的一种实施方式中，所述甘露聚糖合酶基因ManS为来源于瓜尔豆的甘露 聚糖合酶基因ctManS。 在本发明的一种实施方式中，所述GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因manC和磷酸甘露糖 酶基因manB来源于E  coli  BL21(DE3)。 在本发明的一种实施方式中，所述ManS的GeneBank登录号为：AY372247.1。 在本发明的一种实施方式中，所述manC的核苷酸序列如SEQ  ID  NO.2所示。 在本发明的一种实施方式中，所述manB的核苷酸序列如SEQ  ID  NO.3所示。 在本发明的一种实施方式中，以pET21a为表达载体。 本发明还提供一种生产甘露聚糖的方法，在含有碳源的体系中，以IPTG作为诱导 剂，以所述重组大肠杆菌为发酵菌株，在25～35℃下发酵45～50h。 在本发明的一种实施方式中，碳源选自：生物质碳源、蔗糖、果糖、葡萄糖中的一种 3 CN 111607548 A 说　明　书 2/3 页 或多种。 在本发明的一种实施方式中，将重组大肠杆菌活化得到菌液，将菌液接种于发酵 培养基，在180～220rpm、25～35℃中培养至OD600为0.5～1.0，加入终浓度0.05～0.2mM的 IPTG作为诱导剂，诱导培养45～50h。 本发明保护所述重组大肠杆菌，或生产甘露聚糖的方法在化工领域制备甘露聚糖 中的应用。 本发明的有益效果：本发明利用大肠杆菌产甘露聚糖，与其他野生菌相比，首先， 本发明过程中使用的宿主具有较强的生长效率，胞外分泌杂质少，产品易于分离纯化；其 次，以葡萄糖等廉价碳源为底物，可进行高密度发酵；再次，可以基于代谢工程和合成生物 学手段强化甘露聚糖的合成途径，强化细胞产甘露聚糖的水平，产量可以达到0.68g/L。基 于上述分析，本发明方法在工业上用于制备甘露聚糖具有潜在而非常广泛的价值。 附图说明 图1为重组甘露聚糖合酶质粒构建示意图。 图2为重组甘露聚糖合成途径操纵子质粒构建示意图。 图3为重组工程菌株摇瓶发酵产甘露聚糖。