[发明专利]一种啤酒酿造用高温中性木聚糖酶XYNA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，本发明涉及一种啤酒酿造用高温中性木聚糖酶XYNA及其基因和应用。

背景技术

在植物细胞壁中，半纤维素含量仅次于纤维素，是自然界中最丰富的可再生的生物质资源；是由D-木糖、D-甘露糖、L-阿拉伯糖或D-乳糖以直链或支链聚合而成的多糖，其结构与组成十分复杂。自然界中，木聚糖是生物材料中半纤维素的主要组成部分，是半纤维素中最丰富的一种。其广泛存在于在农业副产物如玉米芯、麦麸、米糠、秸秆、甘蔗渣等中，但这一重要的可再生资源一直难以得到有效的利用；而在造纸制浆过程中富含木聚糖的工业废料往往直接排入水体，导致水质富营养化从而严重破坏生态环境，这些现象在我国尤为突出。而另一方面，作为木聚糖水解产物主要成分的低聚木糖是一种附加值高，市场前景看好的功能性食品添加剂，目前已成为国内外竞相研究开发的功能性低聚糖之一。因此对木聚糖的有效利用和深层开发已成为目前国内外的研究热点。

近半个世纪以来，木聚糖酶由于其广泛的应用于饲料、食品，制浆造纸工业及能源领域，越来越来受到人们的关注。已经报道了多种来源于微生物的、具有不种功能的木聚糖酶。绝大多数真菌来源的木聚糖酶的最适pH值在偏酸或中性范围内。高温中碱性木聚糖酶在近十几年来引起了广泛的关注，其可用于水产动物的饲料中，可以有效破坏木聚糖分子中的共价交联，显著降低阿拉伯木聚糖分子大小，从而降低食糜的粘度，改善饲料性能，降低因粘度增加而引起的抗营养作用；木聚糖酶可以作为食品添加剂，具有其重要的应用价值，中性木聚糖酶能显著地改善面粉的粉质，明显地增加面包的体积和比容，同时可以改善面包心的弹性和硬度，减小面包皮的硬度，能增加面包的抗老化作用；此外，高温中碱性木聚糖酶可以有效的运用到制浆造纸工业，可以提高纸浆的白度和白度稳定性，改善纤维的滤水性和造纸性能。

啤酒酿造过程中需在高温中性条件下利用葡聚糖酶和木聚糖酶处理大麦芽，将其中的葡聚糖和木聚糖进行降解，从而降低大麦芽粘度提高过滤速度。因此，所需的木聚糖酶需要在中性pH和高温条件下具有高活性。本发明中XynA最适pH6.0,在pH5.0–7.0之间还具有90%的酶活力，最适温度80℃，在90℃仍具有28%的酶活力。在酿酒麦芽模拟试验中能降低11.7%的粘度，提高35.6%的流速。相比目前报道的以及商用木聚糖酶都显示出良好的处理效果。另外，其在碱性条件下也具有较高活力，这些优良的酶学性质使其在啤酒酿造、食品、制浆造纸工业等领域具有潜在的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种能高效应用的啤酒酿造用高温中碱性木聚糖酶。

本发明的再一目的是提供编码上述高温中碱性木聚糖酶的基因。

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高温中碱性木聚糖酶的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述高温中碱性木聚糖酶的应用。

本发明腐质霉(Humicola insolnsY1CGMCC4573)(保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，100101)，其保藏号为：CGMCC No.4573。)中分离得到一种新的高温中碱性木聚糖酶XYNA。

本发明提供了一种高温中碱性木聚糖酶XYNA，其氨基碱序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

MHLASSLFLLATLPFGFAAGKGKGKGKDNSDVGLDVLAKKAGLKYFGAATDTPG

QRERAGLEDKYPEYDRIMWHSPEFGSTTPTNGQKWLFVEPERGVFNFTEGDVVAS

KARQHGKLLRCHALVWHSQLAPWVEETEWTPEELRKVIVDHITAVAGHYKGQCY

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