产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用

doi:10.7506/spkx1002-6630-20200819-248

食品科学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (8): 98-105.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20200819-248

产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用

甄红敏，华晓晗，马俊文，温永平，李延啸，闫巧娟，江正强

（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083；2.中国农业大学工学院，北京 100083；3.蒙牛高科乳制品（北京）有限责任公司，北京 100101）

出版日期:2021-04-25 发布日期:2021-05-14
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金项目（31901627）；中国博士后科学基金面上项目（2018M641539）

High-level Expression, Characterization, and Application of a Novel β-Mannanase from Penicillium chrysogenum

ZHEN Hongmin, HUA Xiaohan, MA Junwen, WEN Yongping, LI Yanxiao, YAN Qiaojuan, JIANG Zhengqiang

(1. College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 3. Meng Niu Hi-Tech Dairy (Beijing) Co. Ltd., Beijing 100101, China)

Online:2021-04-25 Published:2021-05-14

摘要/Abstract

摘要： 将产黄青霉（Penicillium chrysogenum）来源的β-甘露聚糖酶（PcMan26A）在毕赤酵母中高效表达，经高密度发酵，发酵液酶活力达25 200 U/mL。该酶属于GH26家族，与黑曲霉（Aspergillus niger）CBS 513.88来源的β-甘露聚糖酶同源性最高（67.8%），是一个新型β-甘露聚糖酶。PcMan26A的最适催化条件为pH 6.0和50?℃，在pH?4.0～8.0和45?℃下具有良好的稳定性。该酶对魔芋粉具有最高的比活力，为3?581.0?U/mg。进一步利用该酶水解魔芋粉得到魔芋甘露寡糖，产品得率为86.2%；经分析，其主要组分为聚合度大于4的甘露寡糖。该β-甘露聚糖酶适用于生产魔芋甘露寡糖，为魔芋甘露寡糖的酶法生产提供了更多的选择。

关键词: 产黄青霉；β-甘露聚糖酶；毕赤酵母；魔芋粉；甘露寡糖

Abstract: A cloned β-mannanase (PcMan26A) gene from Penicillium chrysogenum was successfully expressed in Penicillium chrysogenum. At the end of high cell density fermentation, the enzymatic activity of the fermentation supernatant reached 25 200 U/mL. The enzyme belonged to the glycoside hydrolase family 26 and shared the highest amino acid sequence identity (67.8%) with β-mannanase from Aspergillus niger CBS 513.88. The optimal reaction conditions for PcMan26A were pH 6.0 and 50 ℃, and it was stable at 45 ℃ and within a broad pH range of 4.0–8.0. The enzyme showed the highest specific activity (3 581.0 U/mg) towards konjac powder. Furthermore, PcMan26A was used for konjac powder hydrolysis, yielding konjac manno-oligosaccharide with a yield of 86.2%. The main composition of the konjac manno-oligosaccharide was manno-oligosaccharides with degree of polymerization > 4. The recombinant β-mannanase provides a new option for the enzymatic production of konjac manno-oligosaccharide.

Key words: Penicillium chrysogenum; β-mannanase; Pichia pastoris; konjac powder; manno-oligosaccharide

中图分类号:

Q814

甄红敏，华晓晗，马俊文，温永平，李延啸，闫巧娟，江正强. 产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用[J]. 食品科学, 2021, 42(8): 98-105.

ZHEN Hongmin, HUA Xiaohan, MA Junwen, WEN Yongping, LI Yanxiao, YAN Qiaojuan, JIANG Zhengqiang. High-level Expression, Characterization, and Application of a Novel β-Mannanase from Penicillium chrysogenum[J]. FOOD SCIENCE, 2021, 42(8): 98-105.

[1]	史然张登娅谷懿嬛江正强 Shaoqing Yang. 地杆菌α-L-岩藻糖苷酶的分子改造及其在合成2’-岩藻糖基乳糖中的应用[J]. , 0, (): 0-0.
[2]	温永平唐季清韩冬孙健刘军江正强. 魔芋甘露寡糖对酸奶免疫调节活性的影响[J]. , 0, (): 0-0.
[3]	刘学强江正强余静马俊文杨行闫巧娟. 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[J]. 食品科学, 0, (): 0-0.
[4]	曾静何础阔郭建军袁林. N末端结构模块缺失对嗜热酸性III型普鲁兰多糖水解酶TK-PUL酶学性质的影响[J]. , 0, (): 0-0.
[5]	曾静，何础阔，郭建军，袁林. N末端结构模块缺失对嗜热酸性III型普鲁兰多糖水解酶TK-PUL酶学性质的影响[J]. 食品科学, 2021, 42(10): 201-208.
[6]	李延啸甄红敏华晓晗马俊文温永平闫巧娟江正强. 产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用[J]. , 0, (): 0-0.
[7]	丰国强，徐文亮，宋平，李婉珍，陶玉贵，葛飞，朱龙宝. 重组Taxus chinensis苯丙氨酸变位酶性质表征及R-β-芳香丙氨酸合成[J]. 食品科学, 2021, 42(6): 82-87.
[8]	丰国强徐文亮宋平李婉珍葛飞陶玉贵朱龙宝. 重组Taxus chinensis 苯丙氨酸氨基变位酶性质表征及合成R-β-芳香丙氨酸[J]. 食品科学, 0, (): 0-0.
[9]	江君刘军杨绍青马帅闫巧娟江正强. 黄杆菌褐藻胶裂解酶的高效表达及其在褐藻寡糖制备中的应用[J]. , 0, (): 0-0.
[10]	江君，刘军，杨绍青，马帅，闫巧娟，江正强. 黄杆菌褐藻胶裂解酶的高效表达及其在褐藻寡糖制备中的应用[J]. 食品科学, 2021, 42(4): 145-152.
[11]	张慧霞王如福李建波王争争张茜. 海藻酸钠-微孔淀粉固定化酯化酶工艺及其催陈新醋效果[J]. 食品科学, 0, (): 0-0.
[12]	张慧霞，王如福，李建波，王争争，张茜. 海藻酸钠-微孔淀粉固定化酯化酶工艺及其催陈新醋效果[J]. 食品科学, 2020, 41(10): 159-165.
[13]	黄琳马杰莹王爽王楠 Rasadi Sajeewa Rajakaruna 路福平刘逸寒. Streptomyces septatus磷脂酶D在毕赤酵母中的重组表达及酶学性质分析[J]. 食品科学, 0, (): 0-0.
[14]	黄琳，马杰莹，王爽，王楠，MORADANA GAMAGE Rasadi Sajeewa Rajakaruna，路福平，刘逸寒. Streptomyces septatus磷脂酶D在毕赤酵母中的重组表达及酶学性质分析[J]. 食品科学, 2020, 41(8): 100-107.
[15]	陈宝莉，秦臻，赵黎明. 解淀粉芽孢杆菌β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因的克隆表达及其酶学表征[J]. 食品科学, 2020, 41(8): 123-129.

产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用

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