黑曲霉β-葡萄糖苷酶An-bgl3的重组表达及东莨菪苷的转化

摘要

东莨菪素是一种香豆素类化合物，有消肿抗炎、镇痛、抗菌、杀螨等生物活性。从植物中提取东莨菪素由于东莨菪苷及其他成分的干扰常导致提取率低、纯化困难。本研究对黑曲霉（Aspergillus niger）来源的β-葡萄糖苷酶基因An-bgl3进行异源表达、纯化及表征，分析了该酶与东莨菪苷的构效关系，并研究其对植物粗提物中东莨菪苷的转化作用。结果表明，纯化后β-葡萄糖苷酶An-bgl3的比活力为15.22 IU/mg；表观分子量约为120 kDa；最适反应温度和pH分别为55℃和4.0。10 mmol/L的金属离子Fe2+和Mn2+可使该酶活力活分别提高1.74倍和1.20倍；10 mmol/L的Tween-20、Tween-80和Triton X-100对于该酶的抑制效果均为30%；能够耐受10%浓度的甲醇和乙醇溶剂。东莨菪苷与An-bgl3具有较好的亲和作用。该酶处理丁公藤（Erycibe obtusifolia Benth）粗提物，能够专一性地将东莨菪苷水解为东莨菪素，使东莨菪素含量增加47.8%。本研究表明黑曲霉β-葡萄糖苷酶An-bgl3对东莨菪苷具有专一性，且酶学性质良好。该研究为使用β-葡萄糖苷酶资源从植物材料中提取东莨菪素提供了参考。