Aspergillus niger NL-1来源的木聚糖酶的耐热性能改造及其在水解木聚糖中的应用

【摘要】：为提高来源于Aspergillus niger NL-1的木聚糖酶MxynB的热稳定性,通过定点突变技术在木聚糖酶MxynB的相应位置引入二硫键(Cys116-Cys135),获得突变酶MynxB-116-135;通过基因融合技术在木聚糖酶MxynB的N端融合了具有较高热稳定性的来源于嗜热菌Thermotoga thermarum DSM5069的纤维素结合结构域(CBD),获得突变酶CBD-MxynB和CBD-MxynB-116-135。分别将原酶及突变酶在E.coli BL21 (DE3)中表达,经纯化后对比其酶学性质。结果显示,突变酶MxynB-116-135的最适温度为50℃,较原酶MxynB提高了5℃;突变酶CBDMxynB和CBD-MxynB-116-135的温度稳定性明显提高,其中CBD-MxynB-116-135尤为突出,在70℃下保温2h仍能保持50%以上的酶活力,而原酶基本失活。研究表明,二硫键的引入和CBD的融合对提高MxynB的热稳定性具有重要的作用。此外,研究了突变酶CBD-MxynB-116-135水解玉米芯木聚糖的产物,结果显示玉米芯木聚糖质量浓度为2.5mg/mL,酶用量为40U/g,在50℃、pH 5.0条件下水解10h后,水解得率为39.6%,水解产物XOS2-3含量占87.9%。结果表明,利用该突变木聚糖酶酶解碱提玉米芯木聚糖可产生以木二糖及木三糖为主要成分的低聚木糖。