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具有极高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶及其应用
引用本文:张晓琦,徐炜,倪大伟,张文立,光翠娥,沐万孟.具有极高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶及其应用[J].食品与生物技术学报,2023,42(4):57-68.
作者姓名:张晓琦  徐炜  倪大伟  张文立  光翠娥  沐万孟
作者单位:食品科学与技术国家重点实验室,江南大学,江苏 无锡 214122;食品科学与技术国家重点实验室,江南大学,江苏 无锡 214122; 江南大学 食品安全国际合作联合实验室,江苏 无锡 214122
摘    要:挖掘具有高热稳定性的β-(2,6)果聚糖蔗糖酶(levansucrase,LS),并应用果聚糖蔗糖酶进行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,加酶量定20 μg/mL,蔗糖转化为β-(2,6)果聚糖的平衡转化率为41.4%。作者鉴定了一种具有高热稳定性的LS,并且这种LS能够高效生产一系列具有不同相对分子质量的果聚糖。

关 键 词:β-(2,6)果聚糖蔗糖酶  热稳定性  β-(2,6)果聚糖  产物特异性

An Extreme Thermostable Levansucrase and Its Application
ZHANG Xiaoqi,XU Wei,NI dawei,ZHANG Wenli,GUANG Cuie,MU Wanmeng.An Extreme Thermostable Levansucrase and Its Application[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2023,42(4):57-68.
Authors:ZHANG Xiaoqi  XU Wei  NI dawei  ZHANG Wenli  GUANG Cuie  MU Wanmeng
Affiliation:State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; International Joint Laboratory on Food Safety, Jiangnan University, Wuxi 214122, China
Abstract:
Keywords:levansucrase  thermostability  levan  product specificity
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