Thermotoga sp. KOL6来源GH1 β-葡萄糖苷酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵优化

作者：盛玲玲; 夏伟; 吴敬; 吴丹^*

来源：基因组学与应用生物学, 2021, 40(Z1): 2083-2090.

DOI：10.13417/j.gab.040.002083

• β-葡萄糖苷酶
• 低聚龙胆糖
• 发酵优化
• 枯草芽孢杆菌

葡萄糖苷酶是利用葡萄糖制备低聚龙胆糖的关键用酶,而高转糖苷活性和高耐热性是适合于低聚龙胆糖酶法制备用β-葡萄糖苷酶的理想特性。研究表明,GH1家族的β-葡萄糖苷酶具备高转糖苷活性的优势。因此,本研究认为噬热菌来源的GH1耐热β-葡萄糖苷酶是非常好的研究生产低聚龙胆糖的候选酶。为了满足β-葡萄糖苷酶的安全生产需要,本研究合成了热袍菌Thermotoga sp. KOL6来源的GH1家族的β-葡萄糖苷酶基因tsbgl,将其在Bacillus subtilis WS11中重组表达,并在摇瓶水平和3-L发酵罐水平上进行优化。结果表明,重组菌在TB培养基的基础上摇瓶发酵后的酶活可达到10.41 U/m L,之后在摇瓶水平上进行发酵优化,发现以15 g/L工业蛋白胨和5 g/L安琪玉米浆为组合氮源、5 g/L甘油为碳源、添加终浓度为1 mmol/L的Ba2+离子时,摇瓶发酵24 h,酶活力最高可以达到16.32 U/m L,是TB培养基摇瓶发酵酶活的1.56倍。依据摇瓶结果进行3-L发酵罐中的补料培养基的优化,确定葡萄糖为最优补料培养基,扩大培养后的酶活可以达到520 U/mL,是未优化前的49倍。本研究重组表达了耐热β-葡萄糖苷酶Tsbgl,并通过发酵优化有效提升了其在枯草芽孢杆菌中的发酵水平,为其食品级工业化生产及应用奠定了基础。

• 单位
  工业生物技术教育部重点实验室; 江南大学; 食品科学与技术国家重点实验室; 生物工程学院