木聚糖水解酶的研究进展(续)

中图法分类号：Ｑ９３９．９７文献标识码：Ａ文章编号：１００３－２６７３（１９９９）０１－０００６－０８（续上期）４．２诱导物对产酶水平的影响对Ｔｈｅｒｍｏｍｏｎｏｓｐｏｒａｆｕｓｃａ的研究发现，这一微生物在木聚糖上生长时，内切木聚糖酶的酶活水平比在微...

木聚糖水解酶的研究进展

木聚糖水解酶是一种复杂的复合酶系统，广泛分布于自然界的细菌和真菌中，将木聚糖水解酶用于食品工业、家禽饲料工业及纸浆漂白，已被认为是这种酶生物工程技术应用的一个最重要方面。在工业技术中要成功的应用木聚糖酶，了解酶的合成与作用机制是必不可少的。本文全面地介绍木聚糖酶的特性、作用机制、诱导合成、高产菌株筛选等新近的研究进展。

不同来源木聚糖酶及其组合对木聚糖水解产物组成、细菌增殖与大肠杆菌黏附性的影响

本试验旨在研究不同来源木聚糖酶及其组合对木聚糖的水解效果,并研究不同木聚糖水解产物对细菌增殖及大肠杆菌对肠道上皮细胞黏附性的影响。试验用木聚糖酶A和木聚糖酶B分别来源于毕赤酵母和米曲霉。采用木聚糖酶A、木聚糖酶B、组合酶1(木聚糖酶A∶木聚糖酶B=3∶7)、组合酶2(木聚糖酶A∶木聚糖酶B=1∶1)、组合酶3(木聚糖酶A∶木聚糖酶B=7∶3)分别水解木聚糖,然后测定木聚糖水解产物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌增殖和大肠杆菌对肠道上皮细胞黏附性的影响。结果表明:1)2种木聚糖酶有一定的组合效应,木聚糖酶A、木聚糖酶B、组合酶1、组合酶2、组合酶3组木二糖和木三糖的总含量分别为95.70%、86.79%、93.11%、94.55%和87.55%,其中木聚糖酶A组木二糖含量最高,组合酶2组木三糖含量最高。2)培养20 h时,5种木聚糖水解产物对大肠杆菌的增殖(以菌液吸光度值表示)没有产生显著影响(P>0.05);培养20和30 h时,5种木聚糖水解产物显著促进枯草芽孢杆菌的增殖(P<0.05);培养13和17 h时,5种木聚糖水解产物显著促进乳酸杆菌的增殖(P<0.05)。3)5种木聚糖水解产物均可以显著降低大肠杆菌对肠道上皮细胞的黏附率(P<0.05)。由此可见,通过不同来源木聚糖酶及其组合水解木聚糖,可以产生以木二糖和木三糖为主要组分的水解产物,从而起到促进枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌增殖、减少大肠杆菌对肠道上皮细胞黏附的作用。

响应面法优化木聚糖酶和α-葡萄糖醛酸酶联合水解桦木木聚糖工艺

在单因素试验基础上应用响应面试验,优化重组耐热性木聚糖酶(Xyn B)和α-葡萄糖醛酸酶(Agu A)联合水解桦木木聚糖的条件。响应面法分析结果显示,4个影响因素的最佳组合为底物质量浓度4.2 g/100 m L、酶解温度80.66℃、p H 7.65、Xyn B/Agu A加酶量60/9 U/g,此时还原糖释放量为17.82 mg/m L。利用木聚糖酶和葡萄糖醛酸酶共同作用木聚糖4 h所得低聚木糖中还原糖质量浓度为17.91 mg/m L,木二糖质量浓度为13.66 mg/m L。

极耐热性阿拉伯糖苷酶在木糖制备中的应用

阿拉伯糖苷酶作为木聚糖降解的限速酶之一,在植物残体的生物转化、食品加工、饲料工业以及纸浆漂白中具有广泛的应用潜力。实验中选择pET—28a作为表达载体,优化核糖体结合位点RBS与起始密码子ATG间距离,使来自海栖热袍菌(Thermotoga maritima)极耐热性阿拉伯糖苷酶得到高效表达,重组酶蛋白经一步热处理后纯度达到90%以上;木聚糖酶解试验结果表明,阿拉伯糖苷酶和木聚糖酶间存在协同作用;阿拉伯糖苷酶与木聚糖酶和β-木糖苷酶联合水解木聚糖能明显提高酶解产物中木糖含量,因此,开发极耐热性阿拉伯糖苷酶在酶法制备木糖中的应用具有重要的经济效益和社会效益。

耐热β-木糖苷酶的构建及在木糖制备中的应用

β-木糖苷酶在完全快速降解木聚糖类半纤维素为木糖的过程中起重要作用。海栖热袍菌(Thermotoga maritima)是一个极端嗜高温厌氧细菌,所产耐热酶类具有非常可观的工业应用前景,但这类酶在大肠杆菌中的表达很低。采用基因重组技术将源自海栖热袍菌的具有阿拉伯糖苷酶活性的耐热β-木糖苷酶基因克隆至表达载体pET-28a,与组氨酸标签融合表达构建重组质粒pET-28a-xyl,然后转化不同大肠杆菌宿主,结果在大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)-RIL中获得高效表达;重组酶蛋白经诱导表达、破胞和热处理后纯度在90%以上,经Ni2+亲和层析后达电泳纯;用HPLC和TLC检测酶解产物,β-木糖苷酶和木聚糖酶联合水解后,酶解产物主要为木糖,外加阿拉伯糖苷酶后能使其酶解产物中木糖含量明显提高。因此,具有阿拉伯糖苷酶活性的耐热β-木糖苷酶在木糖制备中具有重要的工业应用价值。