季海蕊,张 鑫,姜 静,赵 丹,2,*

(1.黑龙江大学生命科学学院微生物省高校重点实验室,黑龙江哈尔滨 150080; 2.黑龙江大学农业微生物技术教育部工程研究中,黑龙江哈尔滨 150500)

β-甘露聚糖酶(β-1,4-mannan mannaohydrolase,EC.3.2.1.78,以下简称甘露聚糖酶)属于半纤维素水解酶,能够随机切割β-1,4-D-甘露糖苷键,水解产物为甘露低聚糖(mannan-oligosaccharides,MOS)[1-2]。甘露聚糖酶普遍存在于动、植物及微生物中。微生物甘露聚糖酶种类最为丰富,具有活性高、成本低、提取方便等优点,在食品、饲料、洗涤剂和纺织等[3-6]工业领域应用广阔。如细菌中的芽孢杆菌(Bacillussp.)[7-8]、假单胞菌(Pseudomonassp.)、弧菌(Vibriosp.)[9];真菌中的曲霉菌(Aspergillussp.)[10]、青霉菌(Penicilliumsp.)[11]和放线菌中的链霉菌(Streptomycetesp.)[12]等菌属的研究较多。然而常用产酶菌株生物安全性无法满足食品领域对高安全性酶日益增长的需求。

表1 LAB来源甘露聚糖酶及分子量Table 1 Mannanase from lactic acid bacteria and its molecular weight

乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)作为公认的安全菌株(generally recognized as safe,GRAS),为甘露聚糖酶在保健品和食品等领域中的直接应用提供了安全性保障[13]。近年来,关于LAB甘露聚糖酶的相关研究在不断探索中,包括产酶条件、酶学性质、分离纯化、产酶菌种的筛选、纯化以及利用基因工程技术对甘露聚糖酶的异源表达等。本文就目前已报道的LAB作为直接产酶菌株及甘露聚糖酶异源表达菌株的研究进行综述。

1 天然LAB甘露聚糖酶的生产

1.1 产酶菌种及产酶条件

目前已报道的直接产LAB甘露聚糖酶菌株共五株,如表1所示。优化培养基组分和培养条件,是提高产酶水平的有效途径,常见的方法有单因素、正交试验和响应面法(response surface methodology,RSM)等[14-16]。单因素不涉及因素之间的交互作用,正交试验具有一定的限制性,无法获得全面可靠的因素和水平组合。……