红藻源新型抗氧化剂己糖氧化酶的异源表达优化及酶学特性表征

作者：马卫林; 包怡; 陆跃乐; 朱林江^*; 陈小龙

来源：中国食品学报, 2023, 23(08): 41-49.

DOI：10.16429/j.1009-7848.2023.08.005

• 己糖氧化酶
• 毕赤酵母
• 食品用酶
• 天然抗氧化剂

天然抗氧化功能的活性多肽和食品酶具有绿色、安全及可靠的特点,广受欢迎。己糖氧化酶是一种底物谱广且具有除氧、酸化、提高蛋白交联等功能的氧化酶,可作为一种新型绿色多功能的食品添加剂。为了提高己糖氧化酶在毕赤酵母中的过量表达,系统比较不同基因型的宿主菌株、表达方式以及多拷贝数转化子等因素对己糖氧化酶异源表达的影响。应用新建立的3步筛选法获得不同基因型的转化子并比较其发酵酶活,结果表明,甲醇代谢缓慢的Muts型宿主有利于己糖氧化酶的表达;而甲醇诱导表达方式优于组成型表达方式;较高的己糖氧化酶基因拷贝数表达相对更高的酶活。然而,优化以上表达因素,己糖氧化酶表达水平仍不高,最高摇瓶发酵酶活为4.92×10-2U/mL。重组酶的纯化研究表明存在3种蛋白,分子质量分别为62,40 ku和29 ku,即己糖氧化酶的原酶和经蛋白酶切割而成的2个二聚体亚基,其中原酶的活性较低且占比最高,可能是表达活性偏低的原因之一。酶学特性研究表明,重组酶的最适条件为50～60℃、pH 4.0,且常温条件(20℃)下可维持50%的活性。低温条件(20～60℃)和酸性条件(pH 3.0～6.0),己糖氧化酶酶活较为稳定,说明其是一种耐酸性较好的抗氧化酶,适用于酸性食品的保鲜和抗氧化应用。

• 单位
  生物工程学院; 浙江工业大学