朱玉玲,彭 晶,唐诗哲,周凯燕,程海娜

(中南大学资源加工与生物工程学院,中国湖南长沙410083)

酯酶(esterase)可催化酯键水解生成醇和酸,也可催化逆反应使羟基和羧基脱水缩合[1],具有反应条件较温和、反应不需要辅酶、催化活性高以及选择性强等优点,被广泛应用于食品、化妆品、造纸、纺织、生物能源、皮革、环境治理、洗涤剂、新型材料、医药等领域[2]。酯酶来源广泛,其中来源于极端环境微生物的酯酶更适合工业应用。但是,由于传统的微生物分离培养技术和测序技术的局限性[3],可培养微生物只占总数的很少一部分,对于物理化学条件复杂的极端环境,可培养微生物则更少[4]。宏基因组技术作为近年来发展起来的一种可以不依赖于微生物纯培养而可以获得环境中所有遗传信息的方法,既可以研究微生物种类的多样性,又可以寻找其中的新功能基因[5]。本文综述了宏基因组方法在极端环境酯酶挖掘中的应用现状、面临的挑战以及日后的发展方向,旨在为进一步开发性能更加优良的酯酶提供参考。

1 酯酶的分类及来源

酯酶的分类有广义与狭义之分。广义上来说酯酶就是所有可以水解酯类的酶,主要有四大类,分别是羧酸酯酶、磷脂酶、硫酸酯酶和硫磷酯酶。而羧酸酯酶又可以分为两种,分别为偏好作用于短链脂肪(碳链长度小于10)的酯酶和偏好作用于长链脂肪(碳链长度大于10)的脂肪酶。狭义的酯酶就是指羧酸酯酶分类下偏好水解短链脂肪的酯酶,本文提到的酯酶是狭义的酯酶。……