硫色曲霉α-半乳糖苷酶基因的异源表达及其水解大豆寡糖的效果研究

摘要

本试验旨在研究硫色曲霉 α-半乳糖苷酶基因(As?gal1)在毕赤酵母中的表达及其对豆浆中大豆寡糖的酶解效果.以本实验室前期对硫色曲霉进行全基因组测序为依据,选取1条功能鉴定为α-半乳糖苷酶的cDNA序列As?gal1进行基因分析,并根据毕赤酵母密码子偏好性进行序列优化,构建优化型菌株进行72 h摇瓶发酵,测定酶学性质.对该工程菌株进行30 L发酵罐高密度发酵,用发酵罐所得粗酶酶解豆浆中的大豆寡糖.结果表明:1)该α-半乳糖苷酶基因As?gal1全长1626 bp,编码541个氨基酸,诱导72 h后优化型工程菌株的α-半乳糖苷酶活性为3.20 U/mL.2)发酵得到的α-半乳糖苷酶的最适pH为5.0,最适温度为55°C;除pH 6.0外,在pH 4.0～8.0稳定性良好;耐热性较差,60°C10 min和70°C5 min即可近乎全部失活;该酶对大部分金属离子具有抗性,但其被MnSO4抑制,被FeCl3促进;30 L发酵罐高密度发酵结果显示,甲醇诱导177 h酶活性可达最高,为190 U/mL,比摇瓶提高了约58倍.3)大豆寡糖酶解试验结果显示,55°C下加酶量为2 U/mL反应3 h时,豆浆中总寡糖的降解率为49.07％.综上所述,本试验选取的As?gal1异源表达后获得的α-半乳糖苷酶对大豆中寡糖具有较好的降解潜力.