[发明专利]一种β-葡萄糖苷酶SPBGL5在水解木聚糖多糖类物质中的应用

说明书

本发明属于酶学工程技术领域，具体涉及的是一种β‑葡萄糖苷酶SPBGL5在水解木聚糖多糖类物质中的应用。本发明构建了含有来自鞘氨醇单胞菌ATCC 31461中的β‑葡萄糖苷酶基因spbgl5的重组大肠杆菌菌株，该基因在大肠杆菌中经过诱导表达、镍亲和层析纯化获得表达产物β‑葡萄糖苷酶SPBGL5，SPBGL5除了具有β‑葡萄糖苷酶的活性外，还具有β‑木糖苷酶活性和β‑阿拉伯糖苷酶活性，并且可以单独水解山毛榉木聚糖、桦木木聚糖、燕麦木聚糖、玉米芯木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖和地衣多糖，在降解各种木聚糖多糖类物质中具有很大的应用潜力。

技术领域

本发明属于酶学工程技术领域，具体涉及的是一种β-葡萄糖苷酶SPBGL5在水解木聚糖多糖类物质中的应用。

背景技术

β-葡萄糖苷酶(beta-glucosidase，EC 3.2.1.21)，别名纤维二糖酶、龙胆二糖酶和苦杏仁苷酶，广义上指能够催化糖基在氧亲核试剂间转移的一类酶(Singhania R R,Patel A K,Sukumaran R K,et al.Role and aignificance of beta-glucosidases inthe hydrolysis of cellulose for bioethanol production[J].Bioresour Technol,2003,127:500-507.)，是纤维素酶系中重要的组成成分。

β-葡萄糖苷酶在自然界中广泛存在，不同来源的β-葡萄糖苷酶的结构和催化特性也不相同。植物中的来源有杏仁、大豆、人参等；动物中的来源有蜂蜜和猪肝等(王志江,魏红福.β-葡萄糖苷酶的研究[J].饲料工业,2006,27(22):20-22.)，微生物中的来源有酵母、链霉菌、曲霉菌、康氏木霉和梭状芽孢杆菌等。

β-葡萄糖苷酶作为纤维素酶系中关键的限速酶，它能水解纤维二糖以及纤维寡糖生成葡萄糖(Lynd L R,Weimer P J,Van Zyl W H,et al.Microbial celluloseutilization:fundamentals and biotechnology[J].Microbiology and MolecularBiology Reviews,2002,66(66):739.)，减轻纤维二糖对其它两种酶系成分的抑制，从而提高整个纤维素酶系的水解速率，在降解纤维素生产燃料乙醇上有重要作用。β-葡萄糖苷酶还能作为风味酶，改善果汁风味(李平，宛晓春，陶文沂.黑曲霉β-葡萄糖苷酶的食品增香应用[J].食品与发酵工业,2000,26(2):5-6.)，可以与廉价的人参总皂苷作用，将其转化为稀有人参皂苷CK和Rd(许春春,于渤浩,王红蕾,等.重组嗜热β-葡萄糖苷酶转化稀有人参皂苷Rd和CK,高等学校化学学报,2016,37(2):281-289.)，还可以通过与大豆异黄酮作用生成大豆异黄酮苷元，使其更容易被人体吸收(Pyo Y H,Lee T C,Lee Y C.Enrichment ofbioactive isoflavones in soymilk fermented withβ-glucosidase-producing lacticacid bacteria.[J].Food Research International,2005,38(5):551-559.)。