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作者：陆厚珍;倪子富;桂海涛;王瑶;孙忠科;吕扬勇;胡元森;王乐;
单位：河南工业大学生物工程学院;
摘要：为提高D-塔格糖的产量，从土壤样本中筛选并鉴定出可高效产L-阿拉伯糖异构酶(L-arabinose isomerase, L-AI)的微生物菌株，并通过araA基因克隆异源表达获得L-AI,随后通过制备聚乙烯醇/碳纳米管/氧化锌(PVA/CNTs/ZnO)固定化载体负载L-AI与β-半乳糖苷酶(β-Galactosidase,β-GAL)构建PVA/CNTs/ZnO@L-AI/β-GAL多酶反应体系，以提高D-塔格糖的合成效率。通过扫描电镜(SEM)、热重(TG)、红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS),分析PVA/CNTs/ZnO固定化载体性能，并探讨PVA/CNTs/ZnO@L-AI/β-GAL的温度和pH等酶学性质。从土壤中筛选获得一株高产D-塔格糖的菌株，经鉴定为Bacillus amyloliquefaciens,命名为LW48,并在大肠杆菌中异源表达该菌株的araA基因得到L-AI。对PVA/CNTs/ZnO固定化载体的SEM、TG、FT-IR和XPS表征分析表明，PVA/CNTs/ZnO载体具有优良的稳定性。酶学性质分析表明，级联双酶L-AI和β-GAL的最佳温度和pH分别为65℃、pH 7.0,动力学参数v_(max)为0.187 mg·L~(-1)·s~(-1),K_m为6.02 mg·L~(-1);游离双酶L-AI和β-GAL的v_(max)为0.230 mg·L~(-1)·s~(-1),K_m为22.95 mg·L~(-1)。此外，固定化级联双酶L-AI和β-GAL的最大转化率为42.9%,是游离双酶L-AI和β-GAL的3.25倍。通过制备PVA/CNTs/ZnO载体，提升了级联双酶L-AI和β-GAL生产D-塔格糖的水平，为D-塔格糖及稀有糖的工业化高效绿色生物制造提供了一种新的途径。
关键词：D-塔格糖;;L-阿拉伯糖异构酶;;固定化;;多酶级联
基金资助：国家自然科学基金项目(21978070);; 河南省重点研发专项(221111320500);; 河南工业大学拓新人才培育项目(2025)
