源于类芽胞杆菌的低聚糖脱支酶底物特异性及其应用研究

来源：中国食品学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：孔昊存，张笑，李才明，班宵逢，顾正彪，李兆丰

单位：孔昊存江南大学 食品科学与资源挖掘全国重点实验室 江苏无锡 214122;江南大学食品学院 江苏无锡 214122;宜兴食品与生物技术研究院 江苏宜兴 214200,张笑江南大学食品学院 江苏无锡 214122,李才明江南大学 食品科学与资源挖掘全国重点实验室 江苏无锡 214122;江南大学食品学院 江苏无锡 214122;宜兴食品与生物技术研究院 江苏宜兴 214200,班宵逢江南大学 食品科学与资源挖掘全国重点实验室 江苏无锡 214122;江南大学食品学院 江苏无锡 214122,顾正彪江南大学 食品科学与资源挖掘全国重点实验室 江苏无锡 214122;江南大学食品学院 江苏无锡 214122,李兆丰江南大学 食品科学与资源挖掘全国重点实验室 江苏无锡 214122;江南大学食品学院 江苏无锡 214122;宜兴食品与生物技术研究院 江苏宜兴 214200,zfli@jiangnan.edu.cn

摘要：脱支酶是淀粉深加工产业的常用酶制剂，然而传统脱支酶难以完全满足淀粉糖绿色生产及副产物综合利用的需求，因此有必要挖掘适合的新型脱支酶。本研究筛选并构建来源于类芽胞杆菌STB16的低聚糖脱支酶基因(oga)的枯草芽孢杆菌表达系统，实现低聚糖脱支酶的异源表达，并探究重组酶的酶学性质和底物特异性。结果表明，枯草芽孢杆菌发酵上清液的酶活力可达162.33 U/mL，重组酶的最适反应温度50 ℃、最适反应pH值6.0，且专一地作用于底物中聚合度为1的分支的α-1，6-糖苷键。相比于其它类型的脱支酶(底物转化率低于检出限)，重组低聚糖脱支酶对异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖等异麦芽低聚糖具有更彻底的水解能力，底物转化率达97.4%~100%，且产物为葡萄糖，因此更适合用于处理葡萄糖母液，可使一次母液、二次母液和色谱分离尾液中葡萄糖含量分别提升3.6%，12.7%和34.4%。相关研究结果可为新型脱支酶的开发和利用奠定理论基础，也为淀粉糖加工副产物的综合利用提供重要参考。

关键词：低聚糖脱支酶; 酶学性质; 底物特异性; 淀粉糖; 葡萄糖母液

基金资助：国家自然科学基金面上项目(32272263)；国家自然科学基金青年科学基金项目(32302011)；江苏省自然科学基金青年基金项目(BK2022 1074)