[发明专利]一种耐高温酸性阿拉伯呋喃糖苷酶AbfaHLB及其基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种耐高温酸性阿拉伯呋喃糖苷酶AbfaHLB及其基因和应用。本发明提供了一种来源于栗褐芽孢杆菌Bacillusbadius HLB的阿拉伯呋喃糖苷酶AbfaHLB，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，且本发明提供了编码上述阿拉伯呋喃糖苷酶的编码基因abfa HLB。本发明的阿拉伯呋喃糖苷酶的具有以下性质：最适pH4.5，最适温度50℃，在80℃具有很好的热稳定性。做为一种新型的酶制剂，可广泛用于饲料，食品、能源工业等。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种耐高温酸性阿拉伯呋喃糖苷酶AbfaHLB及其基因、包含该基因的重组载体和应用。

背景技术

木聚糖的基本糖单元是D-吡喃木糖，它的主链由木糖以β-1,4糖苷键连接形成，侧链上被各种不同的取代基所修饰，同时，这些侧链取代基团通过化学键互相交联，形成复杂的结构。木聚糖是半纤维素中最丰富的一类多糖类物质，广泛存在于硬木(15-30％)、软木(7-10％)和草本类植物(少于30％)中。木聚糖的降解需要主链水解酶和支链水解酶的协同作用，主链水解酶包括β-1，4-木聚糖酶和β-木糖苷酶，侧链水解酶需要α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶，α-葡萄糖醛酸，乙酰木聚糖酯酶等辅酶。其中，阿拉伯呋喃糖苷酶(α-l-arabinofuranosidase，EC 3.2.1.55)能从含有阿拉伯糖残基的多聚物如阿拉伯聚糖、阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳聚糖等的非还原末端水解生成一个阿拉伯糖分子。目前，人们已将细菌、真菌和植物来源的α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶进行分离纯化、或者通过基因克隆、异源表达之后，深入研究酶的各种性质。来源于微生物的阿拉伯呋喃糖苷酶的最适反应pH为酸性至中性之间(pH 3.0-7.0)，最适反应温度介于40-70℃之间。

阿拉伯呋喃糖苷酶还被广泛应用于食品行业中，L-阿拉伯糖做为一种低摄入量的甜味剂能代替传统的蔗糖，适于老年人和高血糖患者食用。阿拉伯呋喃糖苷酶还能增加酿酒过程中萜烯醇的浓度，提高酒的香味。其还能增加果汁的澄清度，而被应用于果汁生产工业。作为半纤维素降解酶系之一，α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶参与低价的农产品残渣的再利用，产生可用于发酵生成燃料乙醇的单糖及其他副产品。在纤维素发酵生产燃料乙醇的过程中，有约70％的原材物将不能被完全降解生成单糖，适当的纤维素预处理过程可以加大纤维素的利用率。利用酶预处理的方法则减少了这些问题的发生。阿拉伯呋喃糖酶是半纤维素的侧链降解酶，它能促进半纤维素的完全降解。另外，阿拉伯糖呋喃糖苷酶作为一种饲料添加剂，去除了木聚糖上阿拉伯糖侧链，促进木聚糖的降解，易于被动物消化吸收。因此，阿拉伯呋喃糖苷酶的生产、纯化、性质特征及其在饲料加工、酿酒工业、果汁加工、以及能源等领域的应用正在不断深入。

工业生产需要酶进行短期高温处理，目前多数阿拉伯呋喃糖苷酶最适温度在50度左右，但热稳定性差的性质不能满足饲料制粒，酿造加工等工业要求。因此获得热稳定性优良的酶能降低生产成本，满足不同工业对酶性质的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能高效应用的耐高温酸性阿拉伯呋喃糖苷酶。

本发明的再一目的是提供编码上述耐高温酸性阿拉伯呋喃糖苷酶的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述耐高温阿拉伯呋喃糖苷酶的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述耐高温阿拉伯呋喃糖苷酶的应用。

本发明从栗褐芽孢杆菌Bacillus badius HLB中分离得到一种新的耐高温阿拉伯呋喃糖苷酶AbfaHLB。

本发明提供了一种耐高温酸性阿拉伯呋喃糖苷酶AbfaHLB，其氨基酸序列如SEQID NO.1所示：