[发明专利]一种青稞酶解液的制备方法

说明书

本发明涉及蛋白质工程改造技术和谷物加工技术领域，具体涉及一种青稞酶解液的制备方法。本发明以野生型阿拉伯呋喃糖苷酶9969为基础，提供了分别包含D190M、S286A、V372T单点突变的突变体以及同时包含D190M、S286A、V372T三点突变的阿拉伯呋喃糖苷酶突变体。与野生型相比，所述突变体的耐热性得到显著提升，可广泛应用于青稞酶解液的制备，可使青稞酶解液的粘度下降33.8%，浸出率提高12.17%，β‑葡聚糖的含量提高34.5%，效果显著。

技术领域

本发明涉及蛋白质改造技术和谷物加工技术领域，具体涉及一种阿拉伯呋喃糖苷酶突变体及其在青稞酶解液制备中的应用。

背景技术

青稞是禾本科大麦属的一种禾谷类作物，主要种植在西藏、青海等高原地区，具有“三高两低（高膳食纤维、高蛋白、高维生素、低糖、低脂肪）”的营养特点。青稞籽粒营养丰富，具有高蛋白质、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖等特点，是谷类作物中的佳品。β-葡聚糖是青稞的主要生理活性成分，具有调节血糖、降低胆固醇、提高免疫力、预防肠癌等功能。

从提升青稞产品的附加值出发，结合青稞自身特点和前期的市场调查，目前针对酶水解法制备青稞酶解液，提高青稞酶解液的生产回收效率，提高其有效成分β葡聚糖 的溶出对其产品的附加值提升均有重要影响。青稞胚乳细胞壁中的阿拉伯木聚糖阻碍了纤维素酶与葡聚糖的接触，同时阿拉伯木聚糖会增加醪液酶解时的粘度，使酶与底物的接触不充分，导致大分子物质分解不完全，β葡聚糖溶解较差，浸出物的收得率较低等，不仅增加了生产成本，同时造成原料的浪费。

阿拉伯木聚糖的完全降解需要一系列酶共同完成，该酶系主要包括：内切-β-1 ,4-

木聚糖酶 (EC 3 .2 .1 .8)，β-1 ,4-木糖苷酶 (EC 3 .2 .1 .37)，α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶 (EC3 .2 .1 .55)及阿魏酸酯酶(EC 3 .1 .1 .6)。阿拉伯木聚糖侧链上取代基团会在空间上阻碍木聚糖酶-底物诱导构象的形成，使木聚糖酶无法打开主链上的糖苷键，从而降低木聚糖酶的水解效率，阿拉伯呋喃糖苷酶作用于侧链的取代基团释放阿拉伯糖，对降低溶液的粘度和浸出率都重要意义。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一种阿拉伯呋喃糖苷酶突变体；是在阿拉伯呋喃糖苷酶9969的基础上通过大量的突变筛选，最终获得耐热性得到显著提高的阿拉伯呋喃糖苷酶突变体，为其在谷物加工领域的广泛使用奠定了基础。

本发明提供了一种阿拉伯呋喃糖苷酶突变体，其包含与SEQ ID NO:2具有至少90%同一性的氨基酸序列，且与SEQ ID NO:2相比在选自下组中的至少一个位置上包含氨基酸的取代：190、286、372。

在本发明的一些实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:2相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具体的实施例中，所述突变体的氨基酸序列与SEQ ID NO:2相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本发明的一些实施例中，所述突变体包含下组中至少一个氨基酸的取代：D190M、S286A、V372T。

在本发明的一些实施例中，所述突变体包含的氨基酸取代或取代组合为：D190M、S286A、V372T、D190M/S286A、D190M/V372T、S286A/V372T、D190M/S286A/V372T。

本发明还涉及编码上述阿拉伯呋喃糖苷酶突变体的DNA分子。

本发明还涉及包含上述DNA分子的重组表达载体。

本发明还提供了一种宿主细胞，包含上述重组表达载体。