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耐热β-木糖苷酶的可溶性表达及其应用

2021-05-31罗佳年华董玉蓉张珊珊张小濛赵林果

林业工程学报 2021年3期
关键词:紫杉醇

罗佳年华,董玉蓉,张珊珊,张小濛,赵林果*

(1.南京林业大学江苏省南方现代林业协同创新中心,南京 210037;2.南京林业大学化学工程学院,南京 210037)

紫杉醇(Paclitaxel)是一种三环二萜类化合物,最早从短叶红豆杉(Taxusbrevifolia)的树皮中提取获得[1]。紫杉醇对多种癌症具有显著的抑制作用[2-5],此外,还对中风、老年痴呆等具有很好的疗效[6]。紫杉醇在临床上的需求极大,但其在红豆杉属植物中的含量极低(仅为0.005%~0.015%)。迄今为止,紫杉醇的制备方法包括传统的提取法、化学合成法、内生菌培养法和植物细胞培养法[7]等。然而,传统提取法费时费力;化学合成法路线复杂,且合成得率低,不适合工业生产;内生菌培养法无法达到工业产量需求;植物细胞培养法存在植物细胞易变异、紫杉醇表达水平低且产量不稳定等问题[8]。

7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-XDT)主要存在于树叶中,其含量远高于紫杉醇和其他紫杉烷类化合物,是紫杉醇含量的20~50倍[9]。因此,提取含量较高的7-XDT,并将其转化为紫杉醇,是一种有效利用植物资源的可持续途径[10]。迄今为止,有关β-木糖苷酶应用于转化7-XDT制备10-去乙酰基紫杉醇(10-DT) 的报道甚少。Cheng等[11]利用糖苷水解酶Lxyl-p1-2转化7-β-木糖基紫杉烷;Dou等[12]利用新型的类纤维素多酶复合物,其能对7-木糖基-10-去乙酰基紫杉醇进行高效糖苷水解。而应用于转化7-XDT制备10-DT的嗜热菌来源的β-木糖苷酶资源匮乏,仅Li等[13]报道了有关嗜热菌来源的且能用于7-XDT制备10-DT的β-木糖苷酶。

目前已报道的β-木糖苷酶多为低温、中温酶,其热稳定性普遍不高。……

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