姚 健， 陈庆隆， 钟国祥， 马吉平， 桂 伦

(江西省农业科学院 农业应用微生物研究所，江西 南昌 330200)

木聚糖是植物细胞壁中半纤维素的重要组成部分，约占细胞干重的35%，是自然界中继纤维素之后的第二丰富的可再生生物质资源[1]。木聚糖是一种复杂的多糖类物质，其主干由 β-1, 4-糖苷键将 β-D-吡喃木糖连接成多聚物，在多聚物主链β -D-吡喃木糖残基的 O-2 或 O-3 位置上连有 4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸，严重影响了木聚糖在水中的可溶性，这意味着大部分的木聚糖在自然界中很难被充分利用[2]。木聚糖酶是一种可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的多组符合酶系，其中内切木聚糖酶作用于木聚糖主链，能够产生不同长度的木寡糖和少量的木糖，是木聚糖降解酶系中最关键的酶，同时也是应用较广泛的酶[3]，在纸浆助漂、面包烘烤、能源、饲料及环境等领域都有应用。木聚糖酶在自然界中分布十分广泛，在细菌、真菌、海洋藻类、陆地植物组织以及反刍动物瘤胃、蜗牛及甲壳动物中都有存在[4]。反刍动物的瘤胃中栖息着复杂多样的微生物，蕴藏着巨大的基因和生态资源，是酶制剂资源开发的巨大宝库。但是，目前瘤胃中89%的微生物仍未被分离纯培养，使瘤胃中多种微生物基因资源难以被挖掘利用[5]。本研究利用宏基因组技术，直接提取牛瘤胃内容物中全部微生物的总DNA，构建牛瘤胃宏基因组文库，利用功能驱动筛选方法从中筛选到1个木聚糖酶基因，并对其进行了异源重组表达和酶学性质研究。……