[发明专利]木聚糖酶T-Xyn的突变体及其应用

说明书

本发明提供一种木聚糖酶T‑Xyn的突变T‑XynT(38)S(50)C(122)C(166)。该突变体具有更好的耐热性和水解性能，其用于从玉米芯中产生的木寡糖的产率非常高，而且反应时间短至2个小时，远远短于已知的酶解反应时间，因此可用于从农业废弃物生产低聚木糖，具有很大应用潜力。

技术领域

本发明属于酶工程领域，具体涉及木聚糖酶的突变，及其在利用农业废弃物生产木寡糖中的应用。

背景技术

全球每年从农产品生产和加工中产生的大量农业废弃物是木质纤维素生物质的主要组成部分。这种木质纤维素生物质是未充分利用资源，富含纤维素(40–50wt.％)，半纤维素 (20–40wt.％)和木质素(10–30wt.％)，它们是有用的可再生资源。纤维素、半纤维素和木质素形成了致密的结构网络，阻碍了它们的有效利用，因此大多数木质纤维素生物质通过不加控制的燃烧而被丢弃或破坏。此外，化石燃料的枯竭以及对环境和健康的日益关注促进基于农业废物的技术的发展，以生产生物化学物质(例如低聚木糖，聚合物)、生物复合材料和生物能源。寻找一种利用纤维素、半纤维素或木质素的有效方法对于充分利用农业废弃物至关重要(Hendriks,A.T.W.M.,Zeeman,G.,2009.Pretreatments to enhancethe digestibility of lignocellulosic biomass.Bioresource Technol.100,10-18.https://doi.org/10.1016/j.biortech. 2008.05.027.)。在农业废物中，半纤维素的主要成分是木聚糖。在半纤维素中充分利用木聚糖有助于缓解环境、生态和能源问题，并增加农业废物的附加值(Ahmed,A.Q.A.,Babalola, O.O.,McKay,T.,2018.Cellulase-andXylanase-Producing bacterial isolates with the ability to saccharify wheatstraw and their potential use in the production of pharmaceuticals andchemicals from lignocellulosic materials.Waste Biomass Valori.9,765-775.https://doi.org/10.1007/s12649-017-9849-5；Cherubini,F.,Stromman,A.H.,2011.Chemicals from lignocellulosic biomass:Opportunities,perspectives,andpotential of biorefinery systems.Biofuel. Bioprod.Bior.5,548-561.https://doi.org/10.1002/bbb.297；Cunha,F.M.,Vasconcellos,V.M., Florencio,C.,Badino,A.C.,Farinas,C.S.,2017.On-Site production of enzymatic cocktails using a non-conventional fermentation method with agro-industrial residues as renewablefeedstocks. Waste Biomass Valori.8,517-526.https://doi.org/10.1007/s12649-016-9609-y.)。