湖羊瘤胃微生物葡聚糖酶基因IDSGluc5-31 的克隆、表達與性質研究

李 锘，高德英，曹佳雯，孫小寶，何波,3，王佳堃，王謙*

(1.浙江大學動物科學學院奶業科學研究所，浙江杭州 310058；2.浙江萬里學院生物與環境學院，浙江寧波 315100；3.上海交通大學生命科學技術學院微生物代謝國家重點實驗室，上海 200240)

-葡聚糖是一類由--葡萄糖殘基通過-1，3 和-1，4-糖苷鍵連接形成的線性多聚糖。作為一類非淀粉多糖（Non-Starch Polysaccharide，NSP），-葡聚糖是植物性飼料中一種重要的抗營養因子，它粘稠性高且難降解，難以被單胃動物消化吸收利用，導致動物生產性能降低及飼料利用率下降。-葡聚糖酶是指能降解-葡聚糖的一大類糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases，GHs），可作為飼料添加劑、多糖改性增溶劑等應用于飼料和食品工業。-葡聚糖酶能夠消除-葡聚糖的抗營養作用，同時，-葡聚糖的降解產物主要是聚合度為2～5 的低聚纖維寡糖，這些功能性寡糖能作為益生元促進消化道有益微生物的增殖，維持動物和人體健康。

目前，-葡聚糖酶主要從環境微生物中分離純化或克隆后異源表達獲取。瘤胃微生物能夠產生包括-葡聚糖酶在內的碳水化合物活性酶（Carbohydrate-Active Enzymes，CAZymes）。由于長期適應于瘤胃特殊的生長環境，絕大多數瘤胃微生物不能被純培養，因此采用常規方法難以直接從中獲取-葡聚糖酶。課題組前期采用宏轉錄組學技術從湖羊瘤胃微生物中發現436 個GH5 家族編碼基因。本研究進一步擴增并異源表達-葡聚糖酶基因，分析重組蛋白的酶學性質、動力學參數和水解產物，為高效降解植物性飼料和飼用酶制劑研發建立基礎?！?br>