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出芽短梗霉中α-淀粉酶基因的克隆表达及生物信息学分析

2019-02-20刘小胖李炳学

贵州农业科学 2019年1期

刘小胖,张 宁*,李炳学

(1.沈阳农业大学 生物科学技术学院,辽宁 沈阳 110161;2.沈阳农业大学 土地与环境学院,辽宁 沈阳 110161)

淀粉酶是自然界中广泛存在的一种水解酶类,主要应用于食品加工、医药、化工领域。目前,淀粉酶占世界所有酶产量的30%[1]。自然界中有许多微生物都能够产生淀粉酶,如曲霉属[2-3]和芽孢杆菌[4-5]。市场上的许多淀粉酶都来自于微生物的发酵生产[6],而以枯草杆菌为工业化生产主导菌株。国外已先后从黑曲霉[7]、担子菌酵母[8]获得了该基因的cDNA或DNA片段并在体外进行了功能验证。国内学者先后从地衣芽孢杆菌[9]、解淀粉酶芽孢杆菌[10]、枯草芽孢杆菌[11]和极端嗜热厌氧古菌[12]中获得了该酶基的cDNA或DNA片段并在体外验证了功能。关于出芽短梗霉产淀粉酶,LEATHERS[13]研究发现,在不同的碳源上,出芽短梗霉可产生α-淀粉酶;CATHY[14]研究在出芽短梗霉中α-淀粉酶可以使普鲁兰糖的分子量和粘度降低;LINARDI等[15]研究发现,α-淀粉酶是普鲁兰多糖分子降解的主要酶类;POLLOCK等[16]研究发现,在培养后期普鲁兰糖的分子量降低,这可能是由于菌体在培养基中分泌了α-淀粉酶。MANITCHOTPISIT等[17-18]研究发现,在出芽短梗霉产普鲁兰糖的后期,α-淀粉酶可以使普鲁兰糖的分子量降低且起明显的作用,在培养基中添加淀粉酶抑制剂可使普鲁兰多糖保持在高分子量范围内。WANG等[19]研究发现,添加氯化钠使出芽短梗霉产普鲁兰多糖的产量提高,但分子量降低,氯化钠使α-淀粉酶的活性和基因的表达量均有所提高。在国内,王晓红等[20]第1次发现出芽短梗霉也可产生α-淀粉酶;……

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