海栖热袍菌木聚糖酶B的分子改造、高效表达及其在啤酒中的应用

作者：刘学强; 江正强; 余静; 马俊文; 杨行; 闫巧娟

来源：食品科学, 2021, 1-12.

• 木聚糖酶B
• 海栖热袍菌
• 定向进化
• 高效表达
• 麦芽糖化

本文研究了海栖热袍菌极端耐热木聚糖酶B（TmXynB）的定向进化、高效表达和应用。构建突变文库后经两轮筛选，获得一个在酸性高温下具有高比酶活力的突变体（mTmXynB）。突变体mTmXynB的最适pH和最适温度为5.5和90℃，较野生型的最适pH和最适温度分别下降了0.5和10℃，对阿拉伯木聚糖的比酶活力由529 U/mg提高至1565 U/mg。序列比对表明，mTmXynB中三个氨基酸发生突变，分别为Asn91Ser、Trp129Arg和Arg143Glu。经定点突变实验，Arg143Glu通过改变局部蛋白表面的电荷分布提高了其耐酸性，Trp129Arg通过打破疏水平台降低了酶的最适温度，而Asn91Ser可能通过改变底物结合位点Trp89的构象提高了该酶的催化活力。进一步将mTmXynB表达至毕赤酵母，经高密度发酵酶活力达18000 U/mL。突变体mTmXynB和野生型TmXynB分别添加至麦芽糖化过程中，结果表明mTmXynB在150 U/g麦芽添加量时效果最好，可降低45%的过滤时间和8.7%的料液粘度。而TmXynB在600 U/g麦芽添加量时效果最好，分别降低39%和8.1%的过滤速度和料液粘度。因此，突变体mTmXynB在啤酒工业中具有很好的应用前景。

• 单位
  中国农业大学