具有极高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶的挖掘、鉴定及应用

作者：张晓琦; 徐炜^*; 倪大伟; 张文立; 光翠娥; 沐万孟

来源：食品与生物技术学报, 2023, 42(04): 57-68.

• (2
• 6)果聚糖蔗糖酶
• 热稳定性
• β-(2
• 6)果聚糖
• 产物特异性

挖掘具有高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶(levansucrase,LS)并进行β-(2,6)果聚糖的高效合成。以分子动力学模拟的方式筛选出具有潜在高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶。将目的酶在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行重组及诱导表达，并通过镍柱亲和层析进行纯化。在不同温度下进行保温实验以验证LS的热稳定性，并通过条件优化获得产物的高转化率。Cedi-LS在65℃时显示出最高活性，远高于已鉴定的其他LS。同时，在45℃下保温72 h，重组酶Cedi-LS能够保留90%以上的相对活性；在55℃下保温60 h，其保留活性仍可达到初始活性的60%以上，表现出优异的热稳定性。在反应过程中，Cedi-LS可同时生成低聚糖、低相对分子质量的β-(2,6)果聚糖和高相对分子质量的β-(2,6)果聚糖。当温度从65℃降至35℃时，Cedi-LS倾向于产生HMW-levan，其相对分子质量可达8.4×106。在pH 5.5和35℃的条件下，以质量分数30%的蔗糖为底物，加酶量为20μg/mL，蔗糖转化为β-(2,6)果聚糖的平衡转化率为41.4%。作者挖掘了一株具有高热稳定性的LS，其能够高效生产一系列具有不同相对分子质量的果聚糖。

• 单位
  江南大学; 食品科学与技术国家重点实验室