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作者:贾婧怡;毕然;王胜;吴敬;夏伟;
单位:江南大学生物工程学院;江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室;
摘要:目前利用糖苷磷酸化酶制备α-1,3-葡聚糖的前景广阔。该研究考察了一种类芽孢杆菌来源的α-1,3-葡聚糖磷酸化酶制备α-1,3-葡聚糖的能力并对其进行发酵优化。类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)HMSSN-139来源的α-1,3-葡聚糖磷酸化酶编码基因被克隆后转化至大肠杆菌(Escherichia coli BL21)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中进行重组表达,利用重组酶与麦芽糖磷酸化酶偶联催化制备α-1,3-葡聚糖。结果显示,以200 g/L麦芽糖为底物,在pH 7.0、37℃、磷酸盐终浓度20 mmol/L及加酶量均为0.2 mg/mL条件下,可生成聚合度为3~6的α-1,3-葡聚糖。反应达到312 h时,α-1,3-葡聚糖含量最高可达62.90%。此外优化了其启动子和发酵培养基碳氮源。将初始启动子P_(amyE)替换为P_(amyQ`),酶活力可提高至2.35 U/mL,为初始重组菌酶活力的1.50倍;优化后的最优培养基的氮源为10 g/L大豆蛋白胨,碳源为10 g/L甘油,在此培养基中重组菌酶活力提高至5.41 U/mL,达到优化前的2.30倍。该研究获得了一种新型的α-1,3-葡聚糖磷酸化酶,并对其进行了发酵优化,为工业生产高聚合度的α-1,3-葡聚糖提供了新的参考。
关键词:α-1,3-葡聚糖;;α-1,3-葡聚糖磷酸化酶;;酶转化;;偶联催化;;发酵优化
基金资助:国家重点研发计划项目(2023YFF1103600);; 国家自然科学基金项目(32430081)