【摘 要】
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我国桑树种植面积广,桑园管理每年需要伐枝,其桑皮除了含有活性物质还含有丰富的木质纤维素,急需进行高值化开发利用,因此选用高比活耐热木聚糖酶是桑皮降解及其转化应用的关键酶.本文从黑酵母Hortaea werneckii中克隆得到糖苷水解酶HwXYL10A基因,在毕赤酵母中进行了异源表达,探究其酶学性质,为利用其降解桑皮木质纤维素提供可行性.该基因编码的蛋白与GH10家族高温木聚糖酶XYL10C_△N(GenBank:ACS96449.1)的同源性为60％.该酶的最适温度为75℃,最适pH为4.0,T50值为
【机 构】
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江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212100;江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212100;中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江212100
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我国桑树种植面积广,桑园管理每年需要伐枝,其桑皮除了含有活性物质还含有丰富的木质纤维素,急需进行高值化开发利用,因此选用高比活耐热木聚糖酶是桑皮降解及其转化应用的关键酶.本文从黑酵母Hortaea werneckii中克隆得到糖苷水解酶HwXYL10A基因,在毕赤酵母中进行了异源表达,探究其酶学性质,为利用其降解桑皮木质纤维素提供可行性.该基因编码的蛋白与GH10家族高温木聚糖酶XYL10C_△N(GenBank:ACS96449.1)的同源性为60％.该酶的最适温度为75℃,最适pH为4.0,T50值为76℃,在75 ℃和80℃下半衰期分别为70 min和11 min,表明HwXYL10A具有良好的热稳定性.在最适条件下,以榉木木聚糖、甘蔗木聚糖和玉米芯木聚糖为底物测定,其比活分别是3260 U/mg、3160 U/mg和3870 U/mg,催化效率分别为2970 mL/(s·mg)、2320 mL/(s·mg)和975 mL/(s·mg).采用该木聚糖酶与纤维素酶协同水解经氨水或氢氧化钙预处理的桑皮,协同处理组均在12h产糖量达到最高,分别为20.38 μmol/mL和22.13 μmol/mL;最大协同率分别为1.59和1.47.这些优良的酶学性质使HwXYL10A在桑皮以及其他木质纤维素降解中具有潜在的应用价值,同时为耐热木聚糖酶的研究和应用提供了新的素材.
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