劉 學,韓 璞,陳 偉,田洪濤,谷新晰,
(1.河北農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,河北 保定 071000;2.河北保定第二中學,河北 保定 071000)
β-甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)是一類作用于β-1,4-甘露糖苷鍵的內切水解酶,廣泛分布于軟體動物、植物和微生物中,其中微生物來源的甘露聚糖酶資源最為豐富[1-3]。作為一種新興的食品加工用酶,甘露聚糖酶可應用在寡糖的制備[4]、面包品質的改良[5]、乳制品增稠加工[6]及果汁飲料穩(wěn)定性等領域[7]。Shimizu等[8]在構巢曲霉中首次發(fā)現(xiàn)了一個全新的甘露聚糖酶家族,歸類為GH134家族。不同家族的甘露聚糖酶之間差異較大,但是GH5、GH26和GH113家族甘露聚糖酶的分子結構卻表現(xiàn)出較大的相似性,呈典型的(β/α)8-TIM桶狀結構,屬于GH-A超家族[9-11]。而GH134家族甘露聚糖酶的分子結構表現(xiàn)出明顯差異,其結構主要是呈現(xiàn)一種α/β折疊結構[12]。目前,GH5家族和GH26家族來源的甘露聚糖酶被進行了廣泛研究,而另外兩個家族,尤其是GH134家族甘露聚糖酶報道的信息較少。到目前為止,只有數(shù)個GH134家族甘露聚糖酶被報道,這使得該類家族甘露聚糖酶的信息極為有限,限制了該類酶的進一步應用。
大曲是中國特有的一類糖化發(fā)酵劑[13],在發(fā)酵食品的生產(chǎn)中已經(jīng)使用了幾個世紀,菌種具有較高的生物安全性能[14]。大曲往往被用在谷物的固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)中,谷物中富含纖維素、半纖維、淀粉和果膠等多種物質,這為多種微生物的生長提供了豐富的底物[15-17],同時固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)溫度偏高(50~70 ℃),大曲中功能微生物的挖掘已成為研究熱點。
近年來,由于消費者對健康、天然、綠色訴求的不斷增強,果汁飲料市場迅速擴大。目前,果膠酶[18]、淀粉酶[19]和纖維素酶[20]等廣泛應用在果汁加工中。然而由于水果種類眾多,造成不同水果出汁率、澄清度的因素存在差異,挖掘新型果汁加工用酶一直是人們追求的目標。Nadaroglu等[21]首次對甘露聚糖酶在果汁中的應用進行探索,發(fā)現(xiàn)甘露聚糖酶可以在果汁澄清中發(fā)揮重要作用。本課題組前期探究了GH5家族甘露聚糖酶NsMan5B對果汁澄清效果的評價[22],發(fā)現(xiàn)除橘子汁外,該重組酶對其他果汁的澄清度都有不同程度的提高,其中柿子汁澄清度提高了31.8%,蘋果汁、桃汁、葡萄汁的澄清度分別提高7%、4%和4%。而關于GH134家族的甘露聚糖酶在果汁加工的應用還鮮有相關報道。
本研究擬對嗜熱真菌小孢根霉(Rhizopus microsporus,Rm)HBFH10中GH134家族甘露聚糖酶基因進行克隆、表達及酶學性質的研究,探究其在果汁加工過程中的應用潛力。
大曲來自河北鳳來儀酒業(yè)有限公司;畢赤酵母GS115和質粒pPIC9k均由本實驗室保存。
TransI-T1、FastpfuDNA聚合酶 北京全式金生物技術有限公司;T4DNA酶和EcoR I、NotI、BglII限制酶寶生物工程(大連)有限公司;蛋白定量試劑盒 美國Bio-Rad公司;真菌基因組DNA提取試劑盒、瓊脂糖凝膠DNA回收試劑盒 北京索萊寶科技有限公司;角豆膠、魔芋粉、瓜爾豆膠 美國Sigma公司;羧甲基纖維素鈉、果膠 綠葉生物科技有限公司;其他化學試劑均為國產(chǎn)分析純試劑。
BMGY(buffered glycerol-complex)培養(yǎng)基、BMMY(buffered methanol-complex)誘導培養(yǎng)基、MD(minimal dextrase)瓊脂板參照畢赤酵母表達手冊;篩選培養(yǎng)基:10.0 g/L (NH4)2SO4,1.0 g/L KH2PO4,0.1 g/L FeSO4·7H2O,0.5 g/L MgSO4·7H2O,8.0 mg/L MnSO4·5H2O,0.3 g/L魔芋粉,pH 6.0;馬鈴薯葡萄糖瓊脂(potato dextrose agar,PDA)培養(yǎng)基購自北京陸橋技術股份有限公司。
立式高速低溫離心機 日本Hitachi 公司;Tprofessional聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)儀 德國Biometra公司;TU-1810 紫外分光光度計 北京普析通用儀器有限公司;電穿孔儀美國伯樂公司;蛋白超濾系統(tǒng) 德國Sartorius公司。
1.3.1 嗜熱真菌篩選
將1 g大曲樣品充分與100 mL無菌水混勻,取上層菌液涂布至篩選培養(yǎng)基平板,并置于45 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2~5 d。挑取單菌落接種至PDA平板中,并分別在19 ℃和45 ℃條件下,觀察其生長情況,參照嗜熱真菌篩選標準,選取能夠在45 ℃正常生長,而在19 ℃不能生長的真菌,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 菌株的鑒定
將45 ℃培養(yǎng)的單個菌株(HBFH10)接種在PDB培養(yǎng)基中,30 ℃培養(yǎng)72 h后,離心收集菌體。利用真菌基因組提取試劑盒進行總DNA的提取,-20 ℃保藏備用。菌株鑒定采用內轉錄間隔區(qū)(internal transcriptional spacer,ITS)鑒定方法,將擴增獲得的PCR產(chǎn)物(800 bp)連接至pEASY-T3載體中,并熱激轉化至Trans1-T1宿主,陽性轉化子送生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。采用MEGA7.0軟件構建進化樹,進行菌株的分類分析。
1.3.3 GH134家族甘露聚糖酶兼并引物設計及甘露聚糖酶基因的克隆
從NCBI數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)中,收集已知G H 134 家族的氨基酸序列,通過比對分析設計GH134家族的兼并引物:Man134UFAAYTTYGGYATHTTYAARCARAAYTGG和Man134URACRTCVACCCARAARCGMGTRTCRTC,采用兼并引物擴增GH134家族基因的部分序列,通過瓊脂糖電泳檢測擴增產(chǎn)物,將符合大小的片段和pEASY-T3載體進行連接,并轉化至Trans1-T1宿主,陽性轉化子送至生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。
參考RmATCC 62417 中的假使蛋白(CEG81741.1)序列,設計引物:RmMan134FATGCTCGTCAAGTACTTTGCTCTTTTCC和RmMan134R-TTAGATAGGGGTAACGTCGACCCAG,將PCR擴增產(chǎn)物進行回收后連接pEASY-T3載體,并轉入Trans1-T1宿主,陽性轉化子由生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。
1.3.4RmMan134基因生物信息分析
使用Vector NTI 11.0軟件對測序結果進行分析。使用FGENESH(http://linux1.softberry.com/)軟件對基因的內含子和外顯子位點進行預測分析。使用BLAST工具(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)對基因序列進行比對分析。使用ExPASy(http://web.expasy.org/protparam/)在線工具預測酶蛋白的分子質量和等電點。使用SignalP 5.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)軟件進行酶蛋白信號肽位點分析。使用NetNGlyc 1.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/)在線工具進行酶蛋白分子的N-糖基化位點分析。
1.3.5 重組甘露聚糖酶菌株的構建
依據(jù)RmMan134基因序列設計表達引物RmMan134PFCGGAATTCAGACCCGGCGATAGAGGCCACTAC和RmMan134PR-GAATGCGGCCGCTTAGATAGGGGTAAC GTCGACCCAG,進行PCR構建pMDTM19T-RmMan134質粒,隨后與質粒pPIC-9k分別進行EcoR I和NotI雙酶切處理,并進行連接構建重組表達質粒pPIC9k-RmMan134,陽性轉化子由生工生物工程(上海)股份有限公司測序分析。提取pPIC9k-RmMan134質粒并利用限制性酶BglII線性化,將產(chǎn)物電轉化至GS115感受態(tài),參照畢赤酵母表達手冊方法和酶活性篩選方法對轉化子進行篩選,獲得陽性轉化子。
1.3.6 重組菌株誘導表達及十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析
挑取陽性轉化子至50 mL酵母浸出粉胨葡萄糖培養(yǎng)基中,30 ℃、250 r/min培養(yǎng)12 h后,以1%(V/V)的接種量轉接種于200 mL BMGY中,30 ℃搖床培養(yǎng)48 h。離心收集菌體并轉接至200 mL BMMY培養(yǎng)基,添加并維持甲醇終體積分數(shù)為0.5%,30 ℃搖床培養(yǎng)72 h。離心收集發(fā)酵液,即為粗酶液,進行酶活力測定及SDS-PAGE分析。
1.3.7 酶活力測定
參考Miller[23]的3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)方法。取100 μL適當稀釋酶液和900 μL 5 mg/mL角豆膠溶液,在pH 5.050 mmol/L磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液中,50 ℃反應10 min后,加入1.5 mL DNS終止反應。對照則在加入1.5 mL DNS后,補加100 μL稀釋酶液。沸水浴5 min并冷卻至室溫后在540 nm波長處測定吸光度。以每分鐘生成1 μmol甘露糖所需的酶量定義為一個酶活力單位(IU)。
1.3.8 甘露聚糖酶酶學性質分析
1.3.8.1 pH值對重組酶RmMan134活性的影響
在pH 2.0~12.0范圍條件下,按照1.3.7節(jié)方法測定重組酶RmMan134酶活力,以酶活力最高值為100%,探究該酶的pH值工作區(qū)間。在pH 2.0~12.0條件下,將重組酶RmMan134在37 ℃處理1 h后,測定酶活力,以未進行處理的酶活力為100%,探究重組酶的pH值耐受性。
1.3.8.2 溫度對重組酶RmMan134活性的影響
在30~70 ℃范圍條件下,按照1.3.7節(jié)方法測定重組酶RmMan134酶活力,以酶活力最高值為100%,測定重組酶的反應溫度范圍。將重組酶在50 ℃和60 ℃下,分別孵育0、5、10、20、30 min和60 min,測定酶活力,以未處理酶活力值為100%,探究該酶的熱穩(wěn)定性。
1.3.8.3 重組酶RmMan134動力學參數(shù)及底物特異性測定
按照1.3.7節(jié)方法,以不同質量濃度角豆膠(10、8、6、5、4、3、2 mg/mL和1 mg/mL)為底物測定重組酶RmMan134酶活力,依據(jù)米氏方程雙倒數(shù)法(Lineweaver-Burk法)求得Km和Vmax。
按照1.3.7節(jié)方法,測定重組酶RmMan134對不同底物(角豆膠、魔芋膠、果膠、羧甲基纖維素鈉和木聚糖)的降解能力,探究重組酶的底物特異性。
1.3.9 重組酶RmMan134在果汁加工中的應用
選取新鮮、完整、成熟的橙子、杏、葡萄、蘋果和桃,進行清洗、晾干處理,參照朱丹實等[24]方法制備果漿。每10 g果漿添加2 mL酶溶液(對照組添加2 mL蒸餾水替代)混勻,50 ℃條件下酶解1 h,保存4 ℃?zhèn)溆谩?/p>
果汁出汁率測定[25]:酶解后的果漿經(jīng)200 目濾布過濾15 min,收集果汁并測定其體積。出汁率按下式計算:
果汁澄清度測定[26]:經(jīng)8000 r/min離心12 min后,取上清液在波長660 nm處測定透過度,蒸餾水為對照,以透光率(%)表示。
果汁總還原糖測定[27]:采用DNS比色法進行果汁還原糖的測定,以每毫升果汁中葡萄糖含量(mg/mL)表示。
實驗重復測定3 次,利用Excel 2019和SPSS 19.0軟件對測定結果進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)結果以表示。
從河北省鳳來儀酒業(yè)有限公司大曲中篩選獲得1 株真菌HBFH10,經(jīng)菌株生長溫度測定結果(圖1A、B)可知,菌株HBFH10在19 ℃下無法正常生長,而能夠在45 ℃條件下正常生長,符合嗜熱真菌生長溫度特點要求,判定HBFH10菌為嗜熱真菌。
圖1 菌株HBFH10菌落形態(tài)及進化樹Fig.1 Morphology and evolutionary tree of strain HBFH10
使用ITS1和ITS4引物進行18S基因間隔區(qū)域的擴增,最終獲得800 bp左右PCR產(chǎn)物。利用BLAST軟件分析發(fā)現(xiàn)與Rmstrain D4-1(GQ502280.1)一致性最高,為99%,通過進化樹分析菌株HBFH10屬于Rm,最終將該菌命名為RmHBFH10。
經(jīng)對多條GH134氨基酸序列對比發(fā)現(xiàn),該家族甘露聚糖酶存在2 個保守區(qū)域,如圖2所示。保守I區(qū)序列(NFGIFKQNW),活性催化位點位于該區(qū)域中,該區(qū)域結構主要為Loop結構,由于Loop結構具有較強的柔性特點,這為底物的識別及催化提供了便利;保守II區(qū)序列(DDTRFWVD),該區(qū)域相對而言最為保守,該區(qū)域主要是β折疊片結構。在上述兩區(qū)域設計GH134家族的兼并引物。本研究利用兼并引物Man134UF和Man134UR對RmHBFH10基因組DNA進擴增,獲得1 個基因保守片段,測序結果表明該基因為GH134家族的甘露聚糖酶基因的部分序列,并且與菌株RmATCC 52813基因組中的假使蛋白基因(CEG81741.1)序列一致性為98%。進一步分析發(fā)現(xiàn)RmMan134基因由552 bp堿基組成,沒有內含子序列,編碼183 個氨基酸和1 個終止密碼子。
圖2 甘露聚糖酶RmMan134序列對比分析Fig.2 Amino acid sequence alignment of RmMan134
RmMan134基因與已報道的GH134家族甘露聚糖酶的一致性對比分析,該基因與已報道GH134家族基因的氨基酸序列一致性較低(<69.6%),表明RmMan134基因具有一定的新穎性,具有理論研究價值。其中與甘露聚糖酶AoMan134(XP_023093135.1)一致性為45.2%,與甘露聚糖酶SsMan134(PDB,5JTS)一致性為51.6%,與甘露聚糖酶RmMan134A(MF538624)一致性為69.6%,與甘露聚糖酶AnMan134(ANID_02710)一致性為51%。RmMan134具有α/β結構,屬于Clan-A超家族,含有催化保守氨基酸(E55和D67),分別位于第2個和第3個α螺旋結構中。
表達質粒pPIC9k-RmMan134經(jīng)BglII限制酶線性化后,電擊轉入畢赤酵母GS115感受態(tài)細胞,在MD平板上培養(yǎng),挑取48 個轉化子進行小管誘導,畢赤酵母采用兩段法進行異源基因誘導表達。從48 個轉化子中篩選得到32 株具有甘露聚糖酶活力的轉化子。將重組菌株進行誘導表達之后,對細胞發(fā)酵液進行酶活力檢測,發(fā)酵液中酶活力為7.8 U/mL。發(fā)酵酶液800 mL經(jīng)12000×g離心10 min去除酵母細胞及培養(yǎng)基,收集上清液,之后將上清酶液進行膜包(10 kDa)濃縮處理,使?jié)饪s后的酶液為30 mL左右。經(jīng)SDS-PAGE檢測重組酶RmMan134表觀分子質量約為22 kDa(圖3),比理論分子質量18.5 kDa偏大,經(jīng)糖基化預測分析發(fā)現(xiàn)RmMan134酶蛋白分子存在1 個N-糖基化位點(NKSG)。
圖3 重組甘露聚糖酶RmMan134的SDS-PAGE分析Fig.3 SDS-PAGE analysis of RmMan134
重組酶RmMan 134 的最適反應溫度為50 ℃(圖4A),該酶的反應溫度范圍較廣,30~80 ℃都能夠檢測到該酶活力,在70 ℃反應下具有30%以上酶活力,在80 ℃時能夠維持20%以上活力。
圖4 溫度和pH值對甘露聚糖酶RmMan134活性的影響Fig.4 Effects of pH and temperature on the activity of RmMan134
由圖4B可知,重組酶RmMan134具有較廣的pH值作用范圍,在pH 2.0~11.0范圍內都表現(xiàn)出一定的酶活力,該酶的最適反應pH 6.0,在酸性范圍內(3.0<pH<7.0)酶活力較高,能夠維持60%以上酶活力。隨著pH值的逐漸升高,酶活力也隨之降低。
分析重組酶RmMan 134 的熱穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn)(圖4C),在50 ℃條件下,重組酶RmMan134處理1 h后,能夠維持60%以上酶活力;而60 ℃處理1 h后,酶活力損失約60%。分析其pH值耐受性發(fā)現(xiàn)(圖4D),該酶在pH 4.0~8.0范圍內處理1 h后酶活力基本維持穩(wěn)定,即使在堿性條件下(7.0<pH<11.0)依然能夠維持75%以上酶活力,而在強堿條件下,重組酶極不穩(wěn)定,酶活力喪失較明顯。
將重組酶RmMan134對角豆膠活性定義為100%,則對底物魔芋膠、果膠、CMC-Na和木聚糖的活力分別為114.8%、44.9%、7.2%和19.6%。以魔芋膠為底物時,設定底物質量濃度的倒數(shù)(1/[S])為橫坐標,以反應速率倒數(shù)(1/V)為縱坐標,獲得雙倒數(shù)曲線:Y=0.0116X+0.0175,R2=0.998,計算酶的動力學參數(shù)Vmax為57.1 μmol/(min·mg),Km為0.66 mg/mL。
如表1 所示,除了杏汁和葡萄汁外,重組酶RmMan134對其他果汁的澄清度都有不同程度的提高,其中橙汁提高的最為明顯,提高了23.8%。其次蘋果汁提高了11%,桃汁提高了7%左右。一般來說,果汁加工用酶可以通過有效降解果汁中的纖維素、半纖維和果膠等成分,而提高果汁的澄清度,但是水果中還存在單寧、花青素及其他多酚物質,它們會和加入的酶蛋白分子交聯(lián)在一起,降低果汁的澄清度[28]。因此,果汁加工用酶的最終應用效果,往往是上述兩個效果的疊加。因而,在酶解杏汁和葡萄汁時,很有可能是杏汁和葡萄汁中的單寧及多酚物質與重組酶RmMan134交聯(lián)在一起,影響了果汁的澄清度。除此之外,重組甘露聚糖酶的添加使得葡萄汁出汁率提高了7%左右,而重組酶并未增加上述5 種水果的總還原糖量。
表1 重組甘露聚糖酶RmMan134對不同水果出汁率、澄清度和還原糖的影響Table 1 Effect of recombinant RmMan134 on the yield,clarity and reducing sugar concentration of various fruits
本研究成功從濃香大曲中篩選獲得了1 株嗜熱真菌HBFH10,經(jīng)鑒定為Rm。目前,微孢根霉菌種在食品生產(chǎn)中起著重要作用,已從Rm中獲得了淀粉酶[29]、植酸酶酶[30]和脂肪酶[31]等。本研究從嗜熱真菌RmHBFH10中克隆得到一個新的甘露聚糖酶基因(RmMan134)。
甘露聚糖酶分為GH5、GH26、GH113和GH134家族,其中GH5家族的甘露聚糖酶主要為一些真菌來源的甘露聚糖酶,而GH26主要包括一些細菌來源的甘露聚糖酶,這兩類是甘露聚糖酶報道最多的酶家族來源。有研究[10]報道了一個新甘露聚糖酶(AaManA),它屬于一個全新的糖苷水解酶家族(GH113),相對于前兩個家族而言,GH113家族甘露聚糖酶的分布極其有限,繼而限制了該家族酶的進一步挖掘。Shimizu等[8]從Aspergillus nidulans中獲得了一個新甘露聚糖酶(Man134),它的氨基酸序列、結構及催化機制與其他甘露聚糖酶家族存在明顯差異,最終將其歸為一個新的糖苷水解酶家族(GH134),該家族甘露聚糖酶的發(fā)現(xiàn)為甘露聚糖的降解找到一把全新的鑰匙。GH134家族的酶氨基酸序列長度非常短,一般長度為180 aa左右[32],遠低于其他3 類家族的300~500 aa,這一特點使得只需要30%左右的氨基酸材料就可以合成出所需要的甘露聚糖酶,這一特性非常令人興奮。在本研究中,甘露聚糖酶RmMan134除含有GH134家族的催化結構域外,還含有一個18 aa組成的信號肽序列,這使得該蛋白可以分泌到細胞之外參與糖類的代謝活動。經(jīng)多條序列比對分析發(fā)現(xiàn),GH134家族甘露聚糖聚糖酶N端往往含有信號肽序列特征,與GH5和GH26家族相似,這也說明該類家族也很有可能在微生物中廣泛分布。
重組酶RmMan134的最適pH值為6.0,這與GH134家族其他β-甘露聚糖酶最適pH 值十分相似,如來源于A.nidulans的甘露聚糖酶最適pH值為6.0,來源于A.orzae的甘露聚糖酶最適pH值為6.0[33],來源于Streptomycessp.NRRL B-24484的甘露聚糖酶最適pH值為5.0[34],但是它們的pH值作用范圍存在較為顯著差異,如同樣來源Rm的甘露聚糖酶RmMan134A的最適pH值為5.0,在pH 7.0~11.0堿性條件下往往表現(xiàn)出非常低的酶活力,甚至會喪失全部酶活力,而對于甘露聚糖酶RmMan134來說,依然能保持20%~70%以上酶活力,同樣的差異與Streptomycessp.NRRL B-24484的甘露聚糖酶也比較明顯。RmMan134更適合在中性pH值環(huán)境發(fā)揮作用,這兩個同功酶的存在使得Rm對環(huán)境具有較強適應能力。RmMan134與RmMan134A具有相同的最適溫度(50 ℃),而其他已報道的3 個酶的反應溫度在30~40 ℃之間,再次證明嗜熱真菌RmHBFH10是生產(chǎn)高溫酶制劑的優(yōu)良菌株。進一步分析發(fā)現(xiàn),RmMan134較RmMan134A具有較高的酶反應溫度和較好的熱穩(wěn)定性。在反應溫度為80 ℃時,RmMan134表現(xiàn)出20%酶活力,而RmMan134A則喪失酶活力。且酶熱穩(wěn)定性能的差異依然明顯,RmMan134在60 ℃條件下處理30 min依然可以維持50%左右酶活力,而RmMan134A酶活力基本消失。重組酶RmMan134是目前GH134家族反應溫度最高的酶,與已報道其他家族的嗜熱甘露聚糖酶反應溫度還有較大差距,但隨著研究的進一步深入,GH134家族來源的嗜熱甘露聚糖酶應該很快會被挖掘出來。
果汁的黏度和渾濁度主要受到果膠、淀粉、纖維素和半纖維素種類和含量的影響,而不同果汁中存在差異。甘露聚糖作為一種重要的半纖維廣泛存在植物果實中,依據(jù)其組成特點,可分為線性甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖和半乳葡甘露聚糖。甘露聚糖酶可有效的降解甘露聚糖,目前已成為果汁加工中一種新型酶制劑而被加以利用,如在胡蘿卜汁[35]、奇異果汁[36]、蘋果汁[37]等多種果汁的生產(chǎn)中起到了較好的作用效果。鑒于GH134家族甘露聚糖酶的最適底物為葡甘露聚糖,因此推測很可能是水果中甘露聚糖種類造成了重組甘露聚糖酶RmMan134A對不同果汁澄清效果的差異,其中對橙汁的澄清效果最為明顯,使橙汁澄清度提高了約76%,優(yōu)于來自Lactobacillus caseiHDS-01甘露聚糖酶的澄清效果[38],相似的差異在P.acidilactici(M17)來源的甘露聚糖酶也有所體現(xiàn)。分析發(fā)現(xiàn)L.caseiHDS-01菌的甘露聚糖酶屬于GH26家族,而GH26家族和GH134家族采用不同的催化機制,同時作用底物也存在差異,這很可能是造成上述差異的主要原因,而更信服的結論仍需進一步進行研究。
本研究成功從濃香大曲中篩選出嗜熱真菌RmHBFH10,并從該菌中挖掘到了1 個假使蛋白,經(jīng)分析為新型GH134家族甘露聚糖酶(RmMan134)。研究發(fā)現(xiàn),重組甘露聚糖酶RmMan134在pH 6.0和50 ℃下表現(xiàn)出了最佳活性,并且在從酸性到堿性的廣泛pH值范圍內具有較高活性(2.0~11.0),在寬泛pH值范圍內和在50 ℃條件下具有出色的穩(wěn)定性。另外,重組酶RmMan134可以有效地澄清橙汁、桃汁和蘋果汁,其中可使橙汁的澄清度提高約76%。