葛雨杭，陳美汐，孫 博，吳松娜，萬 群,

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇南京 210095)；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江蘇南京 210095）

半纖維素是地球上第二豐富的可再生生物資源。木聚糖是半纖維素的主要骨架，由β-（1，4）糖苷鍵連接的木糖亞基組成，并在主鏈木糖2號和3號位存在不同的取代基[1]。半纖維素對維持植物細(xì)胞壁的完整性和細(xì)胞纖維的凝聚力起到重要的作用，廣泛分布于植物的細(xì)胞壁中，約占植物細(xì)胞干重的15%～35%[2]。木聚糖作為分子量大的高聚物，需要先降解成小分子的低聚木糖，才可以被有效地利用[3]。

木聚糖酶在自然界分布廣泛，可從動物、植物和微生物中獲得。木聚糖水解酶系（Xylanolytic enzyme systems）是一類降解木聚糖的酶系，包括內(nèi)切-1,4-β-木聚糖酶、β-D-木糖苷酶、α-L-阿拉伯糖苷酶、α-D-葡糖苷酸酶、乙?；揪厶敲负头铀狨ッ竅4]，多應(yīng)用在烘焙、釀造、飼料等食品工業(yè)中[5]。在烘焙食品生產(chǎn)中，木聚糖酶可以通過改變面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增大面團(tuán)體積，使面團(tuán)的彈性和延展性增加，干燥度、硬度及持水性降低，咀嚼性和黏性減少，從而改善面團(tuán)的加工及穩(wěn)定性能[6]；在葡萄酒釀造工業(yè)中，木聚糖酶有利于葡萄皮浸漬和顏色的提取，易于澄清和過濾，改善葡萄酒質(zhì)量和穩(wěn)定性[7]；在飼料行業(yè)中，木聚糖酶能夠降低谷物在動物腸道中的食糜黏度，提高飼料消化率[8]。

本文研究一種從貴州木霉菌株（Trichoderma guizhouense）中發(fā)現(xiàn)的內(nèi)切-1,4-β-木聚糖酶TgXyn2（OPB43840.1，Endo-1,4-beta-xylanase 2），屬于第11家族的木聚糖酶[9]，可以有效地降解木聚糖主鏈的β-1,4木糖苷鍵。本文通過大腸桿菌異源表達(dá)獲得TgXyn2，以木聚糖為底物，在不同的溫度、pH、底物來源、金屬離子及變性劑條件下研究其酶學(xué)特征，以期發(fā)掘一種新的木聚糖降解酶，為其在食品等輕工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大腸桿菌E.coliBL21-Gold（DE3）菌株、表達(dá)質(zhì)粒pCold-TF 實驗室保存；LB液體培養(yǎng)基：蛋白胨10 g/L、酵母提取物5 g/L、氯化鈉10 g/L；LB固體培養(yǎng)基：蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化鈉10 g/L，1.5%瓊脂；基本培養(yǎng)基：十二水合磷酸氫二鈉13.24 g/L、無水硫酸鎂0.12 g/L、磷酸二氫鉀1.6 g/L、硫酸銨7 g/L、檸檬酸氫二胺0.5 g/L、4%甘油。

G180TW高壓滅菌鍋 美國致微ZWALWAY公司；IS-RDS3疊加式恒溫?fù)u床 美國CRYSTAL公司；ELITIST 22K-R立式高速冷凍離心機(jī) 湖南吉爾森科技發(fā)展股份有限公司；SW-CJ-IFD超凈工作臺 江蘇凈化設(shè)備有限公司；UH-03低溫高壓細(xì)胞破碎儀 永聯(lián)生物科技有限公司；PTT-A1000電子天平 福州華志科學(xué)儀器有限公司；B-500超微量核酸蛋白檢測儀 上海元析儀器有限公司；MDF-382E超低溫保存箱 松下冷鏈大連有限公司；VELOCITY 18R高速冷凍離心機(jī) 南京基天生物技術(shù)有限公司；JY300C電泳儀 君意電泳；NAS8000蛋白純化系統(tǒng) 蘇州利穗。

1.2 實驗方法

1.2.1 構(gòu)建質(zhì)粒與轉(zhuǎn)化菌種 木聚糖酶TgXyn2的氨基酸序列由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院萬群課題組提供，來自貴州。TgXyn2氨基酸序列總長度為185，由通用生物系統(tǒng)（安徽）有限公司合成并克隆至pCold-TF表達(dá)載體上。上游引物：ACGCCATATCGCCGA AAGG；下游引物：GGCAGGGATCTTAGATTCTG；過程：以第一鏈cDNA為模板，用上游引物和下游引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增程序如下：95 ℃，3 min；95 ℃，30 s，60 ℃，30 s，72 ℃，1 min，30個循環(huán)；72 ℃延伸7 min，即可獲得PCR擴(kuò)增產(chǎn)物。利用堿裂解法大量提取和純化表達(dá)質(zhì)粒，再用熱休克的方法，將質(zhì)粒轉(zhuǎn)入表達(dá)菌株，具體過程如下：取50 μL表達(dá)感受態(tài)Rosetta冰上解凍后，取2 μL重組質(zhì)粒緩慢加入并冰置25 min，42 ℃水浴熱激45 s，冰浴2 min；加入500 μL無抗LB溶液，37 ℃ 200 r/min下培養(yǎng)1 h。取適量菌液涂布到含有1 μL/mL氨芐青霉素的LB固體培養(yǎng)皿中，倒置在37 ℃保溫箱里培養(yǎng)12 h。

1.2.2 酶的表達(dá)與純化 挑取固體培養(yǎng)皿上生長出來的單菌落接種到含50 mg/L氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中，在37 ℃，200 r/min培養(yǎng)至OD600為0.6，降溫到15 ℃，加入誘導(dǎo)劑0.5 mmol/L IPTG，繼續(xù)培養(yǎng)24 h。通過離心收集細(xì)胞，用裂解液溶解沉淀細(xì)胞，低溫高壓細(xì)胞破碎儀破碎后，離心取上清，通過Ni親和層析柱純化TgXyn2，獲得粗酶液然后加入1%（質(zhì)量比）的TEV；混合物透析過夜后，再次純化透析，在280 nm的吸光度下測量確定蛋白質(zhì)濃度，分裝保存。

采用SDS-PAGE電泳分析方法[10]，配制10%分離膠與4 %濃縮膠，將蛋白按照1:1的比例加入到含有5%的β-巰基乙醇樣品緩沖溶液中，95 ℃加熱4 min，12000×g離心1 min上清液電泳，上樣跑膠，煮沸水洗染色后進(jìn)行膠圖分析，鑒定蛋白表達(dá)情況。

1.2.3 TgXyn2酶學(xué)特性

1.2.3.1 酶活測定 木聚糖酶能夠?qū)⒛揪厶墙到鉃槟咎堑冗€原性糖，因此可以通過比色法DNS法[11]測定產(chǎn)生的還原糖，進(jìn)而確定木聚糖酶的酶活[12]。本文以0.2%（m/v）木聚糖為底物，每組處理3個重復(fù)，測定時每個試管加入100 μL的0.5 mg/mL TgXyn2酶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間10 min。酶活力（U）單位定義：在一定條件下，1 mg木聚糖在1 min內(nèi)催化底物產(chǎn)生1 μmol還原糖為1個酶活力單位（U）。通過使用Origin 9.0（OriginLab，USA）Hill函數(shù)，當(dāng)n=1時可以模擬米氏方程，擬合得到Vmax和Km值。

1.2.3.2 溫度對酶活性的影響 酶反應(yīng)的溫度梯度設(shè)定為25、30、35、40、45、50和55 ℃，各組pH保持在5.0。

1.2.3.3 pH對酶活性的影響 各組反應(yīng)體系溫度為35 ℃，考察pH2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的影響，pH條件2.0和3.0使用的是50 mmol/L甘氨酸-鹽酸緩沖液，pH條件4.0、5.0、6.0使用的是50 mmol/L乙酸-乙酸鈉緩沖液，pH7.0、8.0條件使用的是50 mmol/L檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖液。

1.2.3.4 酶動力學(xué)參數(shù) 在最適條件下，底物梯度濃度分別設(shè)置0.1～5.0 mg mL-1（從第二組開始，每0.2 mg mL-1設(shè)置一組），并以此計算酶動力學(xué)參數(shù)。

對測得的反應(yīng)速度與相應(yīng)底物濃度進(jìn)行回歸分析，求得Km值。計算公式為米氏方程（Michaelis-Menten equation）：v=Vmax×[S]/（Km+[S]），v代表反應(yīng)初速度，Vmax代表最大反應(yīng)速度，[S]代表底物濃度。此運算可同時得到Vmax。同理，根據(jù)公式Vmax=Kcat×[E]，計算Kcat。

1.2.3.5 不同化學(xué)試劑對酶活性的影響 分別在酶反應(yīng)體系中加入0.1 mmol/L的鹽酸胍、EDTA、DTT、SDS等化學(xué)試劑，在最適條件下與0.2%（m/v）的木聚糖底物進(jìn)行反應(yīng)。以未加化學(xué)試劑的情況下測得的TgXyn2活性為100%，比較不同化學(xué)試劑對酶活性的影響。

1.2.3.6 金屬離子對酶活性的影響 分別在酶反應(yīng)體系中加入0.1 mmol/L的Na+、K+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Mn2+、Li+等金屬離子，在最適條件下與底物進(jìn)行反應(yīng)。以未加金屬離子的情況下測得的TgXyn2活性為100%，比較不同金屬離子對酶活性的影響。

1.2.3.7 酶的溫度耐受性 將TgXyn2在20～55 ℃（每隔5 ℃設(shè)置一組）條件下分別保溫1 h后，在最適條件下與底物進(jìn)行反應(yīng)。以未保溫處理的TgXyn2活性為100%，比較經(jīng)過不同溫度處理后TgXyn2的酶活。

1.2.3.8 酶的酸堿耐受性 選用pH范圍為2.0～8.0的緩沖液稀釋酶液，并將處理后的酶液于4 ℃條件下存放1 h后，在最適條件下與底物進(jìn)行反應(yīng)。以未經(jīng)緩沖液處理的TgXyn2活性為100%，比較經(jīng)過不同酸堿度處理后TgXyn2的酶活。

1.2.3.9 酶分解不同底物的能力 分別以（甘蔗渣來源）木聚糖、（小麥麩皮來源）木聚糖、（燕麥漿來源）木聚糖、微晶纖維素（MCC）作為酶反應(yīng)體系中的底物，底物濃度為0.2%，在最適條件下與木聚糖酶TgXyn2進(jìn)行反應(yīng)。以（甘蔗渣來源）木聚糖為底物時的TgXyn2活性為100%，測定反應(yīng)后體系的旋光度，比較TgXyn2對不同底物的分解能力。

1.2.4 同源結(jié)構(gòu)建模 將TgXyn2的氨基酸序列上傳至I-TASSER在線網(wǎng)站（https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/）進(jìn)行同源三維結(jié)構(gòu)建模[13]，利用PyMOL軟件畫出蛋白三維結(jié)構(gòu)圖[14]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用GraphPad Prism7處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制折線圖和柱狀圖，總結(jié)現(xiàn)象趨勢，分析實驗結(jié)論以評價模型的統(tǒng)計意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)切-1,4-β-木聚糖酶的表達(dá)、純化與電泳鑒定

利用ExPASy在線網(wǎng)站預(yù)測并結(jié)合已知基因序列，通過氨基酸序列計算得出TgXyn2的分子量大約是20.19 kDa。根據(jù)上述的實驗操作，用堿裂解法大量提取和純化表達(dá)質(zhì)粒，用熱休克法將質(zhì)粒轉(zhuǎn)入E.coliBL21-Gold（DE3）表達(dá)宿主細(xì)胞，對TgXyn2成功誘導(dǎo)表達(dá)，SDS-PAGE膠圖結(jié)果如圖1所示。

圖1 TgXyn2的SDS-PAGE分析Fig.1 SDS-PAGE analysis of TgXyn2

在標(biāo)準(zhǔn)蛋白M條帶的相對分子質(zhì)量20 kDa的位置附近出現(xiàn)清晰可見的一條較濃的條帶，與預(yù)測的木聚糖酶TgXyn2分子量20.19 kDa十分接近，說明TgXyn2得到了有效表達(dá)和純化。上樣剩余條帶1與上樣流出條帶3，均在70 kDa附近存在濃度較高的蛋白，經(jīng)推斷可知為含有融合蛋白的目的蛋白；雜蛋白條帶4主要集中在40～50 kDa范圍內(nèi)，經(jīng)推斷可知此為酶切后的融合蛋白。

2.2 內(nèi)切-1,4-β-木聚糖酶酶學(xué)性質(zhì)分析

2.2.1 溫度對酶活性的影響 TgXyn2在35 ℃時酶活性達(dá)到最大，而在低溫下（25 ℃左右）依舊能保持60%以上的活性，溫度達(dá)到50 ℃以上時酶活性明顯降低，溫度繼續(xù)升高后酶活性降低至20%以下（圖2A），原因可能是在高溫條件下蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，不能形成與底物結(jié)合的空間結(jié)構(gòu)，從而失去降解底物的能力。

圖2 TgXyn2活性在不同溫度和pH條件下的變化Fig.2 TgXyn2 activity under different temperature and pH

2.2.2 pH對酶活性的影響 TgXyn2活性在pH5.0時達(dá)到最大值，在pH6.0～7.0過程中活性明顯下降，pH8.0時活性低于20%；而在pH3.0時仍保留了35%左右的酶活，可以推斷出TgXyn2更適應(yīng)偏酸性環(huán)境（圖2B）。因此，TgXyn2酶在最適pH范圍4.0～6.0之間表現(xiàn)出較高活性，大于或小于最適pH，都會降低酶活性。主要是因為過酸、過堿影響酶的穩(wěn)定性，進(jìn)而使酶遭受不可逆破壞。此外也存在改變底物分子和酶分子的帶電狀態(tài)和天然構(gòu)象，從而影響酶和底物的結(jié)合的情況。

2.2.3 酶動力學(xué)參數(shù)的計算 結(jié)合圖2A、圖2B實驗數(shù)據(jù)，通過使用Origin 9.0（OriginLab，USA）Hill函數(shù)，當(dāng)n=1時可以模擬米氏方程，擬合計算出TgXyn2酶催化（甘蔗渣來源）木聚糖底物的Km、Vmax值。得到在pH5.0、溫度35 ℃的最適條件下TgXyn2的比活力為84.47 U/mg，Km=1.287 mg/mL，Vmax=2.083 μmol·min-1·mg-1；由Vmax=Kcat×[E0]得Kcat=57.47 s-1。

當(dāng)酶有多個可利用的底物時，其對不同底物的催化效率可能差別很大?？梢杂肒cat/Km來確定酶的最適底物，當(dāng)利用蛋白質(zhì)工程對酶進(jìn)行改造時，不同突變型的Kcat/Km也是需要要測定的參數(shù)，用來表征酶催化效率的變化情況。

2.2.4 不同化學(xué)試劑對酶活性的影響 據(jù)方差分析，1 mmol/L的DTT對TgXyn2的酶活性具有明顯提高作用，能夠達(dá)到未經(jīng)處理的TgXyn2活性的137.31%；1 mmol/L的鹽酸胍對酶活性的影響效果不明顯，只達(dá)到103.69%；而1 mmol/L的EDTA、SDS對TgXyn2具有明顯抑制作用，加入酶反應(yīng)體系后，酶活分別下降到未經(jīng)處理的TgXyn2活性的57.11%和45.12%（圖3）。綜上所述，DTT對TgXyn2的活性具有促進(jìn)作用，EDTA和SDS對酶活均有較大抑制作用。

圖3 不同化學(xué)試劑對 TgXyn2 酶活性的影響Fig.3 Effects of different chemical reagents on TgXyn2 enzyme activity

2.2.5 金屬離子對酶活性的影響 1 mmol/L的Co2+可以明顯提高TgXyn2的酶活性，能夠達(dá)到未經(jīng)處理的TgXyn2活性的127.13%；而1 mmol/L的Cu2+、Cd2+、Mn2+和Fe3+的環(huán)境下TgXyn2活性下降明顯，分別下降到未經(jīng)處理的TgXyn2活性的67.22%、73.64%、79.73%和89.70%（圖4）。綜上所述，Co2+對TgXyn2活性的促進(jìn)最明顯，Cu2+等對酶活有較大抑制作用。馬騰飛等[15]研究表明，在畢赤酵母中表達(dá)的木聚糖酶XynB，同樣是Co2+對木聚糖酶活性有較明顯的促進(jìn)作用， Cu2+對其有抑制作用，不同的是Fe2+對該酶的活性有微弱的促進(jìn)作用。由于金屬離子可以直接與酶的過渡態(tài)功能基團(tuán)配位，穩(wěn)定過渡態(tài)的幾何結(jié)構(gòu)和電荷，或者通過長程的靜電作用穩(wěn)定過渡態(tài)電荷，也可以通過引起pKa的改變，從而活化堿基或糖基，因此金屬離子對于酶的活性具有一定的促進(jìn)或抑制作用。

圖4 金屬離子對TgXyn2酶活性的影響Fig.4 Effects of metal ions on TgXyn2 enzyme activity

2.2.6 酶的溫度耐受性 木聚糖酶TgXyn2在20～35 ℃溫度范圍內(nèi)處理后的殘余酶活較為穩(wěn)定，能保持在原酶活性的55%以上。超過40 ℃時，處理后的殘余酶活顯著 （P＜0.05）降低至5%以下，說明溫度對木聚糖酶TgXyn2有明顯的影響（圖5），超過40 ℃時酶活較低的原因，主要是酶的構(gòu)象被破壞，底物不能和活性中心有效結(jié)合。該酶的溫度耐受性不高，熱穩(wěn)定性具有很大的改造空間[16]。相比于從高寒草甸土壤樣品中篩選出低溫木聚糖酶FY8[17]，其最適反應(yīng)溫度為40 ℃，20～70 ℃時酶活力均隨溫度升高先增后降，在40 ℃時酶活力為最大值，與本文的TgXyn2最適溫度接近，所以也屬于低溫酶，但其溫度耐受范圍更廣，熱穩(wěn)定性更好，耐酸性則稍差。

圖5 TgXyn2的溫度耐受性Fig.5 Temperature tolerance of TgXyn2

2.2.7 酶的酸堿耐受性 木聚糖酶TgXyn2在pH3.0～7.0范圍內(nèi)處理后的殘余酶活較為穩(wěn)定，能保持在45%以上，在pH4左右酶活殘留最高，超過55%；在pH低于2.0時殘余酶活略有下降，在30%左右；而pH高于7.0時，處理后的殘余酶活降低至5%左右，由此可見該酶更適應(yīng)酸性環(huán)境[18]（圖6）。

圖6 TgXyn2的酸堿耐受性Fig.6 Acid base tolerance of TgXyn2

2.2.8 酶降解不同底物的能力 在測定的4種底物中，TgXyn2只能降解木聚糖類底物，水解甘蔗渣來源的木聚糖能力最強(qiáng)，以水解甘蔗渣來源的木聚糖時測得的TgXyn2酶活性為100%，水解小麥麩質(zhì)來源和燕麥漿來源的木聚糖分別達(dá)到86.92%和59.66%；TgXyn2對微晶纖維素MCC這類非木聚糖底物基本沒有表現(xiàn)出水解活性（圖7）。類似的還有馬騰飛等[15]研究的在畢赤酵母中表達(dá)的木聚糖酶XynB，該木聚糖酶同樣特異性較強(qiáng)，對可溶性淀粉、微晶纖維素、魔芋苷聚糖、低聚果糖完全不能水解。說明這兩類木聚糖酶在水解方面有很強(qiáng)的特異性，其活性部位的構(gòu)象只與特定的底物發(fā)生互補結(jié)合，能夠?qū)Ｒ坏厮饽揪厶恰?/p>

圖7 不同底物對應(yīng)酶活大小Fig.7 The enzyme activity corresponding to different substrates

2.3 TgXyn2的同源蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測及序列分析

通過在NCBI網(wǎng)站（https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi）上將TgXyn2的序列進(jìn)行序列對比，我們發(fā)現(xiàn)TgXyn2與哈茨木霉CBS 226.95的序列相似度為100%，目前并沒有關(guān)于哈茨木霉CBS 226.95的相關(guān)研究報道。TgXyn2的結(jié)構(gòu)域和同源蛋白結(jié)構(gòu)分析結(jié)果（圖8）和TgXyn2的序列比對分析結(jié)果（圖9）表明，TgXyn2與GH11家族關(guān)系密切，分析TgXyn2中所有可能作為催化殘基的保守氨基酸，只有Glu 172和Glu 81位于酶與底物作用的活性中心[19]，這些位點可能為該蛋白的活性中心。

圖8 TgXyn2一級結(jié)構(gòu)Fig.8 Primary structure of TgXyn2

圖9 TgXyn2序列比對示意圖Fig.9 Sequence alignment of TgXyn2

對TgXyn2的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，由三維結(jié)構(gòu)（圖10）可知，木聚糖酶TgXyn2整個酶分子呈右手型結(jié)構(gòu)，由1個α-螺旋和2個反向平行的β-折疊構(gòu)成。GH11家族木聚糖酶的催化機(jī)制是經(jīng)典的酸堿催化機(jī)制[20]，由圖可知該酶的活性中心Glu 172和Glu 81在反應(yīng)隧道內(nèi)，因此具有極大的改造空間，例如可通過導(dǎo)入二硫鍵等突變手段使得反應(yīng)隧道打開，增大活性中心的接觸面，提高該酶的活性。

圖10 TgXyn2三級結(jié)構(gòu)示意圖Fig.10 Schematic diagram of TgXyn2 tertiary structure

3 討論與結(jié)論

當(dāng)前關(guān)于木聚糖酶的研究頗多，但由于木聚糖酶的多樣性和復(fù)雜性，以及自然界發(fā)現(xiàn)的木聚糖酶多為堿性木聚糖酶等因素，使得木聚糖酶在食品等行業(yè)中的應(yīng)用有待提高。對木聚糖酶的熱穩(wěn)定性和酸堿穩(wěn)定性等方面進(jìn)行研究和改造，不僅對理解蛋白結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系有重要意義，而且能為生產(chǎn)應(yīng)用帶來高效性和經(jīng)濟(jì)效益。例如目前木聚糖酶領(lǐng)域的一項研究熱點：運用蛋白質(zhì)工程技術(shù)手段對木聚糖酶進(jìn)行分子改造[21]，讓位于N末端“手掌”區(qū)域的取代殘基和突變體中新生成的氫鍵來幫助提高酶的熱穩(wěn)定性。穩(wěn)定性的顯著提高將為木聚糖酶在不同生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用鋪平道路[22]。

本文所研究的TgXyn2是從貴州木霉菌株（Trichoderma guizhouense）中發(fā)現(xiàn)的低溫耐酸性木聚糖酶，分子量為20.19 kDa，可以有效降解木聚糖主鏈的β-1，4木糖苷鍵。TgXyn2的酶促反應(yīng)最適作用溫度與宋文芳等[23]從若爾蓋沼澤的草甸淤泥中分離篩選出能同步產(chǎn)生低溫纖維素酶和低溫木聚糖酶的低溫厭氧纖維素菌CD-2所產(chǎn)木聚糖酶接近，均為35 ℃；最適pH與鄭亞倫等[24]對重組菌株BA-TB-1進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá)獲得的木聚糖酶接近；與已報道[25-26]的木霉（Trichoderma）及黑曲霉（Aspergillus niger）所產(chǎn)木聚糖酶相比，本實驗所研究的木聚糖酶TgXyn2的最適pH更接近中性。

在pH3～7的范圍內(nèi)、尤其是在pH4～6的范圍內(nèi)TgXyn2能夠保持較高的酶活力，即使是在雞的肌胃即pH2.5～3的酸性環(huán)境內(nèi)，該酶的酶活力下降依舊不顯著，說明家禽的消化道內(nèi)酸堿度環(huán)境對酶TgXyn2的活性影響較小[27-29]。然而木聚糖酶TgXyn2的最適溫度在35 ℃，在超過40 ℃的環(huán)境中，酶活力下降很快，因此不能完全適應(yīng)家禽的胃腸道溫度。如將酶TgXyn2用作肉雞的基礎(chǔ)飼糧食品等行業(yè)，還需對TgXyn2進(jìn)行必要的熱穩(wěn)定性改造。

木聚糖酶TgXyn2具備一定的耐酸性，但其熱穩(wěn)定性還需進(jìn)一步改良。綜合來看，酶TgXyn2在食品、造紙、紡織等行業(yè)有一定的應(yīng)用價值。例如Liu等[30]研究了巴氏擬桿菌（Paenibacillus barengoltzii）產(chǎn)的新型木聚糖酶的生化特性，并以此指導(dǎo)其在玉米芯和甘蔗渣生產(chǎn)低聚木糖中的應(yīng)用，本研究發(fā)現(xiàn)TgXyn2對于甘蔗渣來源的木聚糖分解能力較強(qiáng)，在食品加工活動中有發(fā)揮作用的潛力。木聚糖酶家族資源豐富，應(yīng)用廣泛，未來發(fā)展?jié)摿薮?，除上述食品飼料等行業(yè)外，它還非常廣泛地應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)[31]和農(nóng)產(chǎn)品加工等諸多行業(yè)中。隨著木聚糖酶理論基礎(chǔ)的繼續(xù)發(fā)展，應(yīng)用研究也越來越受到重視，木聚糖酶的研究已成為糖化學(xué)催化領(lǐng)域中十分重要的分支，在食品、農(nóng)業(yè)、新能源、醫(yī)藥等領(lǐng)域[32]具有優(yōu)秀的研究潛力和廣闊的應(yīng)用前景。