嗜热小孢根霉GH134家族甘露聚糖酶基因的克隆表达及在果汁加工中的应用

本研究从浓香大曲中筛选出1株嗜热真菌HBFH10,经鉴定为小孢根霉(Rhizopus microsporus)。利用兼并引物,从菌株HBFH10中获得1个新型甘露聚糖酶基因(RmMan134),该基因全长552 bp,无内含子,编码183个氨基酸和1个终止密码子。Rm Man134酶蛋白分子由1个信号肽序列(1~19 aa)和GH134家族的催化区组成。经异源表达后,重组Rm Man134的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为6.0,具有较强的热稳定性和pH值稳定性。Rm Man134成熟蛋白分子质量约为18.5 kDa,存在糖基化修饰。经动力学性质测定,以魔芋胶为底物时,该酶的V_(max)为57.1μmol/(min·mg),K_(m)为0.66 mg/mL。重组酶Rm Man134对橙汁的澄清效果最为明显,澄清度提高了23.8%,其次苹果汁提高了11%,桃汁提高了7%左右。除此之外,添加重组酶使得葡萄汁的出汁率提高了7%左右。综上所述,甘露聚糖酶Rm Man134在果汁加工中具有较好的应用前景。

甘露聚糖酶AfMan5A和RmMan134C的性质差异分析及对多糖的协同降解

分析烟曲霉(Aspergillus fumigatus)HBHF5来源的GH5家族甘露聚糖酶AfMan5A和微孢根霉(Rhizopus microsporus)GZHF10来源的GH134家族甘露聚糖酶RmMan134C的酶学性质差异,探究两者协同降解多糖的潜力。结果表明两者酶学性质差异较大,AfMan5A的最适温度和pH值分别为60℃和6.0,而RmMan134C最适温度和pH值为35℃和5.0。金属离子Cu^(2+)、Zn^(2+)和Mn^(2+)均表现出对2个酶活性的抑制,而Mg^(2+)、Fe^(3+)和Li^(+)可促进AfMan5A活性,却对RmMan134C活性表现出轻微抑制。甘露聚糖酶RmMan134C较AfMan5A底物谱广,两者最适底物均为魔芋葡甘露聚糖。进一步研究发现,两者并未对甘露聚糖类底物表现出协同效果,而是在微晶纤维素的降解中表现出较好的协同作用,协同系数为6.1。本研究分析了GH5和GH134家族甘露聚糖酶的性质差异及降解多糖的协同效果,为甘露聚糖酶的进一步应用推广提供一定的理论支持。