西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组来源的高比活α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶的重组表达及酶学性质

【背景】α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶是一类重要的半纤维素酶，能协同其他半纤维素酶降解木聚糖，在食品、医药、生物质能转化中具有应用价值。【目的】挖掘新型α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶基因，对其进行异源表达、纯化并研究其酶学性质。【方法】从西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组中扩增α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶基因，在大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达，并进行酶学性质研究。【结果】从粪便微生物宏基因组中扩增得到α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶基因AbfNC2b_38，并获得重组α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶AbfNC2b_38，其分子量为57.04 kDa。AbfNC2b_38的最适作用条件为55 ℃、pH 6.0，K_m和V_max分别为(6.48±0.73) mmol/L和(1 248.0±114.6) U/mg，与其他宏基因组来源的α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶相比具有最高比活300.81 U/mg。AbfNC2b_38具有较好的乙醇和NaCl耐受性，30%乙醇下耐受1 h保持68%的活性；25% NaCl中耐受1 h，相对酶活仍保持在约70%。与木聚糖酶协同降解山毛榉木聚糖时，协同率最高为1.21。【结论】从西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组中获得新型α-l-阿拉伯呋喃糖苷酶基因AbfNC2b_38并成功异源表达。AbfNC2b_38具有较好的乙醇和NaCl耐受性，能与木聚糖酶协同作用提高木聚糖的降解效率，在饲料、食品加工等领域具有潜在的应用价值。