本发明专利技术涉及一种木聚糖酶，名称为XYA6205，其氨基酸序列为SEQ?ID?NO：2，其编码核苷酸序列为SEQ?ID?NO：1。本发明专利技术的木聚糖酶在烘焙中的应用效果较明显。由于小麦面粉中含有2-3%的阿拉伯木聚糖，其中水溶性阿拉伯木聚糖约占25-30%，水不溶性阿拉伯木聚糖约占70-75%。水溶性的阿拉伯木聚糖对面包品质有积极影响，而非水溶性的却会产生负作用。木聚糖酶可将水不溶性阿拉伯木聚糖降解为水溶性的阿拉伯木聚糖，从而改善面团中面筋网络的弹性，增强面团的乳化凝胶作用，使面团的内部气孔更加均匀细密，增大面包体积。本发明专利技术的木聚糖酶运用到面包烘焙中，可使面包体积增大10~15%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于酶的提取、应用
，具体涉及一种木聚糖酶及其应用。
技术介绍
半纤维素占植物干重的35%，是自然界中含量仅次于纤维素的碳水化合物。与纤维素相比，半纤维素结构与组成十分复杂，包括木聚糖、甘露聚糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖和葡聚糖等多种组分。其中木聚糖是细胞中最具代表性的半纤维素，它可以作为再生资源被人们利用。木聚糖的完全降解需要木聚糖水解酶系中各种酶相互之间协同完成。广义的木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，包括内切-￠-1,4-木聚糖酶(1，4-0 -D-木聚糖酶水解酶，EC. 3. 2. I. 8)、外切-P -1，4-木聚糖酶(1，4-P -D-木聚糖 酶水解酶，EC. 3. 2. 1.92)、P -木糖苷酶(1，4-P-D-木聚糖酶水解酶，EC. 3. 2. I. 37)，另外还包括a-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、a-葡萄糖苷酶、乙酰木聚糖脂酶和苯酚酸脂酶。其中以内切-￠-1,4-木聚糖酶、￠-木糖苷酶最为重要，作用于木聚糖主链。狭义上的木聚糖酶仅限于内切-￠-1,4-木聚糖酶。内切-@ -I，4-木聚糖酶作用于木聚糖和长链木聚糖，从￠-1,4-木聚糖主链的内部切割木糖苷键，从而使木聚糖降解为木寡糖，其水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有些可以产生少量木糖和阿拉伯糖。自七十年代末，八十年代初开展木聚糖酶基因的研究工作以来，已有上百种来自真菌和细菌的木聚糖酶基因被克隆并在大肠杆菌中表达。Lapidot (Lapidot A, MechalyA, Shoham Y. J. of Biotechnology, 1996, 51:259)等根据一个已知序列的芽孢杆菌木聚糖酶基因，重新设计引物，利用PCR方法克隆起始密码子ATG以后的结构基因(不带前导序列)，转到T-7RNA多聚酶表达载体pET3d上，在IPTG诱导下表达的木聚糖酶高达140U/ml o Jung (Jung KH, PackM Y. Biotechnology Letters, 1993，15 (2) : 115-120)等用枯草芽孢杆菌染色体上的强启动子替换热纤维梭菌木聚糖酶基因自身的启动子，并去掉C末端与酶活无关的一段基因序列，把该基因转化到枯草芽孢杆菌中表达，胞外酶活可达30U/ml。Ghangas (Ghangas, G S，Hu, Y J, Wilson, D B. J. Bacteriol.，1989，171 (6) : 2963-2969)等将褐色高温单孢菌的木聚糖酶基因用穿梭质粒转到浅青紫链霉菌中表达，其表达量是在大肠杆菌中表达量的10-20倍，但只有原始菌株表达量的四分之一。Herbers (Herbers K，WiIkeI, Sonnewald U. Biotechnology, 1995, 13:63-66)等将热纤维梭菌的热稳定木聚糖酶基因转到烟草中，产生的木聚糖酶位于烟草的质外体空间，酶的热稳定性及活性都没有丧失而且酶易于提纯。另一例烟草中表达的是粪堆梭菌的木聚糖酶基因，该基因在烟草花叶病毒35S的启动子控制下表达,表达的木聚糖酶大部分在培养液的上清液中，一小部分在细胞内，木聚糖酶蛋白的量占可溶性总蛋白的5%。值得一提的还有Whitehead (WhiteheadRT, Hespell B R. FEMS Microbiology Letters, 1990, 66:61-66)的工作，他们使用大肠杆菌一类菌体穿梭载体将栖瘤胃拟杆菌的木聚糖酶基因接合转移至脆弱拟杆菌和单形拟杆菌中，该基因在这两种菌中都能表达，粗酶液的比活分别是原始菌株的1400倍和1600倍。华中农业大学的张桂敏等采用不同的基因克隆方法分别从短小芽孢杆菌Bacilluspumilus、真菌 Plectosphaerella cucumerina 和 Verticillium dahlia 克隆到三个木聚糖基因，从土壤微生物DNA中克隆到10个木聚糖基因片段，并分别在毕赤酵母进行了高效表达，研究了重组酶的酶学性质，为木聚糖酶的有效应用奠定了基础。对半纤维素能进行有效降解的生物包括细菌、丝状真菌、放线菌、软体动物、原生动物和昆虫在内的各种生物。对于不同来源的木聚糖酶，其分子量范围为8 45kDa，pi范围为pH3 10。通常细菌可产生两种木聚糖酶，即低分子量的碱性木聚糖酶和高分子量的酸性木聚糖酶。Wong等(1988)从芽孢杆菌中分离出分子量为24kDa的木聚糖酶，其最适pH为6. 0,最适酶促反应温度为50 °C。Winterhalter等(1995)从海栖热袍菌(Thermotogamaritima)中分离了两种极端耐热木聚糖酶，XynA和XynB,他们的分子量分别是120和40kDa，最适pH分别为6. 2和5. 4，在最适pH下，其最适反应温度分别高达92°C和105°C，为目前已知的对热最为稳定的木聚糖酶。多年来对真菌木聚糖酶的研究主要集中在里氏木霉(Trichoderma reesei)和绿色木霉(Trichoderma viride)上。以里氏木霉为例，它可以产生主要的木聚糖酶Xyn I和Xyn II，其分子量分别为19和21kDa，最适pH分别为3. 5和 4. 5,但它们在温度超过60°C条件下均不稳定。Huang等(1991)从康宁木霉(Trichodermakoningii)中分离纯化到一种木聚糖酶，SDS-PAGE电泳分子量为21. 5kDa, pi为8. 9 ;Ujiie等(1991)则从T. viride中分离纯化到两种木聚糖酶，其分子量分别为19和20kDa，Pl则在5. 5和9.0。除了木霉外，一些曲霉也能产生木聚糖酶，如Krisana等(2005)从Aspergilluscf. niger BCC14405中分离到一种内切木聚糖酶,其分子量约为21kDa,最适pH为5.0,最适温度则为55°C。不同来源的木聚糖酶其最适pH和最适温度不同,应用范围也有较大差异。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种木聚糖酶及其应用，以弥补现有技术的不足。本专利技术的木聚糖酶，名称为XYA6205，其氨基酸序列为SEQ ID NO :2，其编码核苷酸序列为 SEQ ID NO :1。酶活实验结果表明，本专利技术提供的木聚糖酶在pH5. (T9. 0范围内均有较高的活性，在碱性范围内依然能保持60%以上活性，其最适pH为5.8 ;最适温度分析显示，该酶在200C 70°C范围内均有活性，其最适温度为50°C。本专利技术的木聚糖酶在烘焙中的应用效果较明显。由于小麦面粉中含有2-3%的阿拉伯木聚糖，其中水溶性阿拉伯木聚糖约占25-30%，水不溶性阿拉伯木聚糖约占70-75%。水溶性的阿拉伯木聚糖对面包品质有积极影响，而非水溶性的却会产生负作用。木聚糖酶可将水不溶性阿拉伯木聚糖降解为水溶性的阿拉伯木聚糖，从而改善面团中面筋网络的弹性，增强面团的乳化凝胶作用，使面团的内部气孔更加均匀细密，增大面包体积。本专利技术的木聚糖酶运用到面包烘焙中，可使面包体积增大I(T15%。附图说明图I :本专利技术从葡萄穗霉基因组上PCR扩增木聚糖酶的电泳图片，图2 :本专利技术的木聚糖酶的蛋白电泳图片；图3 :专利技术的木聚糖酶在不同pH值条本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种木聚糖酶，其氨基酸序列为SEQ？ID？NO：2。
【技术特征摘要】
1.一种木聚糖酶，其氨基酸序列为SEQ ID N0:2。2.编码权利要求I所述的木聚糖酶的核苷酸，其序列为SEQID N0:1。3.如权利要求I...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华明，王红霞，
申请(专利权)人：天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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