[发明专利]一种中温耐碱性甘露聚糖酶Man5XH9及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种中温耐碱性甘露聚糖酶Man5XH9及其基因和应用。

背景技术

植物细胞壁多糖主要是由纤维素，半纤维素以及木质素这三大主要类多糖组成，其中，半纤维素为不能被水或是螯合试剂所溶解，但能被碱性物质所水解的植物细胞壁多糖(Saha BC(2003)Hemicellulose bioconversion.J Ind Microbiol Biotechnolz30：279-291.)。半纤维素主要包括甘露聚糖、木聚糖、阿拉伯半乳聚糖、葡聚糖等多种多糖，甘露聚糖也是一种重要的混合多糖型半纤维素，由半乳甘露聚糖和半乳葡甘露聚糖组成(Moreira LR，Filho EX(2008)An overview of mannan structure and mannan-degrading enzyme systems.Appl Microbiol Biotechnol 79：165-178.)。

甘露聚糖的降解首先由甘露聚糖酶降解其主链生成寡糖，然后由甘露糖苷酶将其降解成甘露糖，其侧链则由α-半乳糖苷酶来降解。目前报道的甘露聚糖酶主要来源于GH 5和GH 26家族(http://afmb.cnrs-mrs.fr/CAZY/)，在GH 113家族中也发现有甘露聚糖酶，并且它们采用的都是双取代机制(Henrissat B，Bairoch A(1993)New families in the classification of glycosyl hydrolases based on amino acid sequence similarities.Biochem J 293：781-788.)。GH 5家族的酶包括内切葡聚糖酶和甘露聚糖酶，形成典型的(β/α)8桶状结构，并主要来源于细菌和真菌，如Bacillus circulans，Clostridium cellulolytic，Trichoderma reesei，Aspergillus aculeatus和Agaricus bisporus(Dhawan S，Kaur J(2007)Microbial mannanases：an overview of production and applications.Crit Rev Biotechnol 27：197-216.)。

在饲料工业中，酸性甘露聚糖酶是一种饲料添加剂，其功能可减轻环境污染，消除抗营养因子的作用，提高饲料利用率。在造纸工业中，耐碱甘露聚糖酶可运用于纸浆的漂白工艺(Montiel MD，Rodríguez J，Pérez-Leblic MI，Hernández M，Arias ME，Copa-JL(1999)Screening of mannanases in actinomycetes and their potential application in the biobleaching of pine kraft pulps.Appl Microbiol Biotechnol52：240-245.)。在纺织工业中，甘露聚糖酶被用于降解天然纤维中的半纤维素成分，能有效地去除纺织印染产品上残余的染料，利用酶法取代常规的化学处理工艺，降低了工业能耗和对环境的污染。在食品工业中，甘露聚糖酶可用于降解植物胶，生产功能性低聚甘露糖，可用于食品的加工、贮藏以及果汁澄清(赵月菊，薛燕芬，马延和(2009)β-甘露聚糖酶的结构生物学研究现状和展望.微生物学报，49(9)：1131-1137.)。