黑曲霉產(chǎn)木聚糖酶的分離純化與鑒定研究

高月淑， 許敬亮， 袁振宏， 蔣劍春*， 何敏超， 張 寧

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，江蘇 南京 210042; 2.中國科學(xué)研究院 廣州能源研究所， 廣東 廣州 510640)

黑曲霉產(chǎn)木聚糖酶的分離純化與鑒定研究

高月淑1， 許敬亮2， 袁振宏2， 蔣劍春1*， 何敏超2， 張 寧1

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，江蘇 南京 210042; 2.中國科學(xué)研究院 廣州能源研究所， 廣東 廣州 510640)

木聚糖酶的分離純化是對(duì)其進(jìn)行酶學(xué)研究和分子改良研究的基礎(chǔ)。利用實(shí)驗(yàn)室選育的黑曲霉菌株AspergillusnigerSM24/a進(jìn)行木聚糖酶發(fā)酵，粗酶液經(jīng)過(NH4)2SO4分級(jí)沉淀Bio-Gel P6除鹽、UNO sphere Q陰離子交換和Enrich SEC70凝膠色譜層析四個(gè)步驟的分離純化，成功獲得了3種木聚糖酶蛋白定義為X-Ⅰ、X-Ⅱ和X-Ⅲ。隨著純化步驟的增加，各組分酶比活力得到顯著提高，其數(shù)值分別為37.41、34.56和53.96 U/mg，純化倍數(shù)分別為3.96、3.66和5.72。經(jīng)質(zhì)譜分析和蛋白氨基酸序列比對(duì)，初步認(rèn)定X-Ⅰ屬于糖基水解酶第十家族內(nèi)切-β-1,4-木聚糖酶，X-Ⅱ和X-Ⅲ均屬于糖基水解酶第十一家族木聚糖酶。

黑曲霉；木聚糖酶；分離純化；鑒定

植物半纖維素的主要組分是木聚糖, 主鏈由β-1,4-糖苷鍵連接吡喃型木糖殘基構(gòu)成。木聚糖主鏈的降解至少需要木聚糖酶(eno-xylanase, EC 3.2.1.8)和β-木糖苷酶(β-xylosidase,EC 3.2.1.37)協(xié)同作用，其中木聚糖酶作用于木聚糖主鏈骨架，將其降解為木寡糖，同時(shí)伴有少量木糖、阿拉伯糖和甘露糖，是降解木聚糖的關(guān)鍵酶[1-2]。另外，外切木聚糖酶(eno-xylanase, EC 3.2.1.37)對(duì)木聚糖到木糖的降解過程也有明顯促進(jìn)作用[3]。木聚糖酶可廣泛應(yīng)用于生物轉(zhuǎn)化、食品、飼料、造紙等行業(yè)[4-6]，尤其隨著人們對(duì)生物質(zhì)能源的關(guān)注，對(duì)包括木聚糖酶在內(nèi)的纖維素酶系研究日益增多[7-9]，木聚糖酶的分離純化可以為其酶學(xué)性質(zhì)及分子克隆研究奠定基礎(chǔ)。……