[发明专利]一种内切木聚糖苷酶及其制备低聚木糖的应用

说明书

一种内切木聚糖苷酶及其制备低聚木糖的应用，涉及食品和饲料添加剂领域，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明所述内切木聚糖酶podoxyn11在中温条件下稳定性良好。本发明所述内切木聚糖水解木聚糖类半纤维素的产物中低木糖得率高，且主要成分为木二糖和木三糖。

技术领域

本发明属于基因工程技术，具体涉及食品和饲料添加剂领域，尤其涉及一种内切木聚糖苷酶及其制备低聚木糖的应用。

背景技术

肠道微生物菌群的分布可能会直接影响到生命体的健康，双歧杆菌、乳杆菌等肠道益生菌的大量增殖，能够产生多种有机酸，抑制有害菌的生长，同时这些益生菌能够改善便秘，治疗慢性腹泻，针对肝脏保护，改善高血压、动脉硬化等症状，且在降低血清胆固醇等方面具有显著的效果。

低聚木糖（Xylooligosaccharides, XOS），又称木寡糖。一般，低聚木糖指地是由2~10个木糖以 β-1,4-糖苷键连接形成低聚合度糖的总称，是新型的益生元和功能性低聚糖之一。其生理功能和理化性质方面均优于其它种类的低聚糖（水苏糖、棉籽糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖等），尤其是对双歧杆菌增殖能力显著，也是目前使用效价最高的功能性低聚糖。同时它还具有良好的理化特性，如优良的热稳定性、酸稳定性和贮藏稳定性，甜度适中，感官特性适于与食品配伍。此外，低聚木糖主要是以富含木聚糖的木质纤维类为原料进行制备，而生物质来源的木质纤维素在自然界中广泛分布，同时我国农林剩余物资源也极为丰富。由此可见，低木聚糖被认为是一种具有开发和应用潜力的食品添加剂和饲料添加剂。

目前，有诸多专利文件报道水热法和酸水解法在制备低聚木糖方面的诸多应用，如专利文件（申请号201611114439 .2，公开号CN 106755615 A）中提出了一种水热法与稀乙酸水解法联合降解木质纤维素生物质的方法，其特征在于(1)将木质纤维素生物质干燥并粉碎后，以水为反应溶剂，进行水热法预处理，反应结束后迅速冷却，至固液分离，收集固体；(2)以100mmol/L以下 浓度的乙酸水溶液为反应溶剂，将步骤(1)中获得的固体进行水热法水解反应，反应结束后 迅速冷却，固液分离，收集水解液；(3)对收集的水解液进行精制得到低聚木糖产品。专利文件(申请号201310422674.6，103468834B)提出了一种中性亚硫酸盐处理植物纤维制备低聚木糖的方法，它包括如下步骤：1)将富含半纤维素的农林废弃物和生物质残渣切段或粉粹备料；2)将步骤1)得到的物料加入中性亚硫酸盐水溶液中，在pH5.0-7.0、140-170℃条件下充分混合反应10-60分钟；3)步骤2)反应结束后固液分离去除固体残渣，液体经超滤纯化收集透过液，再经纳滤除盐和多余二氧化硫即得到木糖含量较低、主要富含聚合度在2-6的低聚木糖水溶液。但上述水热及酸水解法制备低聚糖的过程中，木聚糖过度降解生成单糖是目前仍需解决的问题。酶法制备因其具有较高选择性，被认为是具有应用潜力的一种定向制备低聚木糖的方法，它是将富含木聚糖的木质纤维材料经过热处理或者酸碱预处理后再用木聚糖酶水解，获得聚合度2-6之间的低聚木糖。

发明内容

解决的技术问题：为解决低聚木糖制备过程中的过度水解解生成木糖问题，本发明提供了一种内切木聚糖苷酶及其制备低聚木糖的应用，其水解产物主要为木二糖和木三糖，且几乎不产生木糖。

技术方案：一种内切木聚糖酶podoxyn11，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

编码所述内切木聚糖酶podoxyn11的核苷酸，序列如SEQ ID NO.1所示。