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。

极耐热性阿拉伯糖苷酶基因的表达、纯化及酶学性质研究

采用PCR从海栖热袍菌 (Thermotogamaritima)克隆出编码极耐热稳定性阿拉伯糖苷酶基因 ,以pET 2 0b为表达质粒 ,与其C末端 6个组氨酸标签序列融合 ,在大肠杆菌中得到高效表达。基因表达产物通过热处理和亲和层析柱纯化后 ,酶纯度达电泳均一。纯化重组酶稳定性检测表明 ,阿拉伯糖苷酶活性最适作用温度和最适作用pH分别为 90～ 95℃和pH 5 .0～ 5 .5 ,在pH 4 .2～ 8.2之间酶活力稳定 ,95℃的半衰期为 4h ;SDS PAGE测得酶的分子量为 5 6 .5 7kD ,与理论推算值相吻合。在所测定的底物中 ,阿拉伯糖苷酶仅对对硝基苯 阿拉伯呋喃糖苷 (pNPAF)有专一性水解作用 ,其动力学参数Km 值为 0 18mmol L ,Vmax为 139μmol min·mg。