近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所姚斌研究員領(lǐng)銜的飼用酶工程創(chuàng)新團隊通過篩選獲得野生型快速羽毛降解菌株——解淀粉芽孢桿菌K11，該菌株能在24小時內(nèi)，有效的將羽毛降解，其降解效率是目前普遍使用的地衣芽孢桿菌的3倍以上。
角蛋白是一種普遍存在于自然界中且有很強抗性的硬性蛋白，其有多種存在形式如動物毛發(fā)、蹄、角和羽毛等。隨著我國畜牧業(yè)迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)不斷趨于規(guī)模化，羽毛作為家禽飼養(yǎng)和屠宰工業(yè)的副產(chǎn)物，產(chǎn)量越來越大，而羽毛中蛋白質(zhì)和氨基酸含量豐富，是潛在的優(yōu)良蛋白質(zhì)資源。由微生物產(chǎn)生的角蛋白酶可以降解角蛋白，有著很好的經(jīng)濟、生態(tài)效益，其應(yīng)用涉及飼料生產(chǎn)，醫(yī)療衛(wèi)生，制革及化妝品生產(chǎn)等多個行業(yè)。角蛋白酶是一種特殊的蛋白酶類，其能降解硬質(zhì)且高度交聯(lián)的蛋白類物質(zhì)如角質(zhì)蛋白。目前，用于工業(yè)化生產(chǎn)角蛋白酶菌株主要為地衣芽孢桿菌，其降解羽毛需要3～7天，降解效率低，嚴(yán)重制約了它的廣泛應(yīng)用。
姚斌研究團隊首先通過現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，克隆得到了高效羽毛降解的角蛋白酶基因，進(jìn)一步實現(xiàn)了其在不能降解羽毛的枯草芽孢桿菌中的成功表達(dá)。重組表達(dá)角蛋白酶基因的枯草芽孢桿菌具有顯著的蛋白酶活性，能在24小時內(nèi)有效的降解羽毛，表明該基因是羽毛降解的關(guān)鍵基因。隨后研究團隊還創(chuàng)新性的將新基因轉(zhuǎn)化至原始菌株，使羽毛降解效率進(jìn)一步提高，獲得了在12小時可將羽毛幾乎完全降解的新型工程菌K1127，這是目前報道的降解羽毛效率最高的菌株。
