湖羊瘤胃微生物来源的低温葡聚糖酶的表达与功能表征

葡聚糖酶作为添加剂在饲料、食品和纺织工业中具有重要的应用价值。本研究从湖羊瘤胃微生物c DNA中扩增IDSGH5-50基因,通过大肠埃希菌BL21(DE3)进行异源表达,研究重组蛋白rIDSGH5-50的酶学性质和水解产物。结果表明:IDSGH5-50编码690个氨基酸,蛋白质分子量为75.78 kDa,等电点为4.75;重组蛋白rIDSGH5-50的最适反应条件为温度30℃、pH 6.0,且能在4~20℃下保持较高活性(>70%),在pH 5.0~8.0范围内稳定性较高。rIDSGH5-50的活性底物谱分析显示,rIDSGH5-50能催化大麦β-葡聚糖、地衣多糖、罗望子木葡聚糖和魔芋胶,对应的比活性分别为(10.42±0.16)、(7.12±0.08)、(7.03±0.38)、(5.94±0.65) U/mg。薄层色谱分析表明,在rIDSGH5-50催化下,大麦β-葡聚糖主要降解成纤维四糖和纤维五糖,地衣多糖主要降解成纤维三糖和纤维五糖,魔芋胶主要降解成纤维五糖,罗望子木葡聚糖主要降解成聚合度>5的寡糖。本研究报道了一种来自瘤胃球菌属的低温内切β-1,4-葡聚糖酶IDSGH5-50,为饲料、食品酶制剂开发奠定了基础。