[发明专利]一种木聚糖酶XynMF10及其基因和应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体提供一种木聚糖酶XynMF10及其应用，所述木聚糖酶XynMF10，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码上述木聚糖酶的基因xynMF10，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，以及包含该基因的重组载体、重组菌株、重组酶及应用。该木聚糖酶XynMF10最适pH 6.0，最适反应温度50℃。该酶具有很好的盐耐受性和稳定性。该木聚糖酶XynMF10具有很高的的比活力，在最适条件下对榉木木聚糖的比活力为4376.9U/mg。本发明的木聚糖酶具有中性、耐盐、高比活的特点，可应用于木寡糖的制备、馒头制作、面包烘焙、海产品处理等食品工业领域。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种红树林真菌来源的中性、耐盐、高比活的木聚糖酶XynMF10及其基因和在低聚木糖生产及馒头制作中的应用。

背景技术

木聚糖是半纤维素的主要组成成分，是排在纤维素之后的第二丰富的碳水化合物，约占地球上可再利用有机碳的三分之一。木聚糖的降解需要多种酶的协同作用，包括，包括内切-1，4-β-D-木聚糖酶（endo-1，4-β-D-xylanase）、α-L- 阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-arabinofuranosidase）、α-D- 葡糖醛酸糖苷酶（α-D-glucuronidase）、β-D- 木糖苷酶（β-D-xylosidase）和乙酰酯酶（acetylxylan esterases）等。其中最主要也是最重要的是内切-1，4-β-D-木聚糖酶，它能够从木聚糖的内部随机切割β-1，4-木糖连接键。基于催化结构的序列相似性，木聚糖酶被归类到糖苷水解酶第5，7，8，10，11和43家族。现在所获得的木聚糖酶大多数都属于第10和第11两个家族。

木聚糖酶分布较为广泛，在细菌、藻类、原生动物、植物等生物中都有存在。微生物来源的木聚糖酶由于其在食品、饲料、造纸、能源、纺织等领域中具有巨大的应用而备受关注。如在饲料行业中可以消除或减少抗营养作用从而提高饲料的利用率；在食品行业中可以增加面包的体积及改善口感、用于低聚木糖的酶法生产和用于果汁的澄清；在造纸和纸浆工业中可以促进木质素的释放从而减少漂白剂的利用；在纺织上可以辅助脱胶等。

红树林是热带、亚热带海岸与陆地交界的滩涂浅滩，并以大量灌木、乔木等木本及少量藤本、草本植物构成的潮滩湿地生物群落。该生态系统是一类陆地向海洋过渡的特殊生态系统，由于受到潮水周期性的浸淹，其微生物资源丰富而特殊，不但具有适应海陆两地环境的生长特性，还是红树林自然生态系统的一些枯枝落叶等有机物的分解者，具有产木聚糖酶微生物开发的巨大潜力。而且由于该环境的特殊性，从该环境微生物获得的木聚糖酶也极有可能与其它环境来源的有着不一样的特性。

本发明从广西红树林底泥中分离了一株能够产中性耐盐木聚糖酶的菌株曲霉属真菌，利用分子生物学和基因工程的方法获得了该中性耐盐木聚糖酶的编码基因，并对该基因进行了重组表达，重组酶具有高比活（对榉木木聚糖的比活力为4376.9U/mg），在中性条件下具有很高的活性。该酶具有很好的盐耐受性和稳定性，在1 M 以内的NaCl存在的情况下酶活力得到促进，在4.5 M NaCl存在的情况下还剩余55%以上的酶活。此外，该酶对木聚糖的水解产物为木二糖至木六糖的一系列木寡糖，因此可以用于制备寡聚木糖。将该木聚糖酶应用于馒头制作可以降低馒头的硬度、改善馒头的口感。因此，木聚糖酶XynMF10所具有的中性、耐盐、高比活的特点，可应用于低聚木糖的生产、馒头制备、面包烘焙以及海产品的加工等食品工业领域。

发明内容