重组木聚糖酶的诱导表达及其定向制备低聚木糖的研究

发布时间：2021-08-26 02:06

　　为降低酶法制备低聚木糖的成本并提高产品纯度,围绕重组木聚糖酶的诱导表达条件和酶水解木聚糖的工艺参数进行研究,考察了诱导剂浓度、诱导温度、诱导光密度(OD₆₀₀)值和诱导时间等因素对重组大肠杆菌（pTrc99A-podoxyn11-DE3）产重组木聚糖酶的影响,针对酶水解过程中酶用量、酶水解时间及产物分布情况进行了探讨。结果表明:在诱导剂浓度5 mmol/L,诱导温度32℃,诱导OD₆₀₀值1.2,诱导时间8 h的最佳诱导条件下,重组酶酶活力可达5.72 U/mL。玉米芯木聚糖质量浓度20 g/L,温度45℃,pH值5.5,重组木聚糖酶用量为60 U/g条件下水解12 h,酶解率可达49.90%,低聚木糖得率21.75%。杨木木聚糖质量浓度20 g/L,温度45℃,pH值5.5,重组木聚糖酶用量35 U/g条件下水解14 h,酶解率可达79.50%,低聚木糖得率73.30%。重组酶水解两种木聚糖的主要产物均为木二糖和木三糖,几乎不产生木糖。 

【文章来源】：林产化学与工业. 2020,40(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

诱导条件对重组菌产酶的影响

酶添加量对酶水解的转化率和产物低聚木糖的积累具有显著影响,在最适酶反应条件下,不同重组酶添加量对20 g/L玉米芯木聚糖酶解得率的影响如图3所示,随着酶添加量的增加,酶解率呈逐渐升高的趋势,当酶添加量达60 U/g后,低聚糖的得率显著提高。可能是当酶添加量达到60 U/g后,酶蛋白与可接触木聚糖的结合达到饱和,对木聚糖的水解速率趋于稳定,而部分游离木聚糖酶对长链木寡糖进行降解,从而释放更多的低聚木糖。因此,玉米芯木聚糖酶水解的最佳酶添加量为60 U/g。2.2.3 酶解时间的影响

杨树是我国种植较为广泛的一种用材林,在多种方面具有广阔的应用[19-20],其加工后剩余的锯屑和木渣是一类亟待高效利用的林业剩余物。杨木中半纤维素含量较高,且主要成分以木聚糖为主,是制备低聚木糖的优质原料[21]。针对20 g/L的不同底物,当酶添加量均为10 U/g 并反应12 h后,重组木聚糖酶显示出与水解玉米芯木聚糖相同的最适酶解温度和最适酶解pH值,结果如图5所示。但在相同的底物浓度、酶用量、温度和pH值条件下,重组酶对杨木木聚糖的酶解效率显著高于其对玉米芯木聚糖的酶解效率。2.3.2 酶添加量和酶解时间的影响

【参考文献】：
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本文编号：3363326