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生孢噬纤维菌β-葡萄糖苷酶的异源表达与酶学性质表征

2022-10-21赵鑫,费嵩禹,宋祥和,陈晓艺

大连工业大学学报 2022年5期

赵 鑫, 费 嵩 禹, 宋 祥 和, 陈 晓 艺

(大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

β-葡萄糖苷酶(β-glucosidases),EC 3.2.1.21,是一种水解酶。1837年Liebig和Wohler首次在苦杏仁汁中发现,随后的研究证明它广泛分布于自然界,特别是在植物种子和微生物中普遍存在[1]。β-葡萄糖苷酶可以水解烷基-β-葡萄糖苷或芳香基-β-葡萄糖苷的非还原性末端的β-D-糖苷键,释放出葡萄糖和相应的配基[2-3]。目前已报道的β-葡萄糖苷酶通常还具有催化转糖基反应的功能[4]。β-葡萄糖苷酶根据结构不同进行分类,主要分布在糖苷水解酶GH1、3、5、9、30和116等6个家族[5],其中尤其以GH1和GH3两个家族比较常见。细菌来源的β-葡萄糖苷酶主要分布在GH1和GH3家族,大部分真菌来源的β-葡萄糖苷酶分布在GH3家族[6]。

β-葡萄糖苷酶广泛存在于各种动物、植物与微生物体内,能参与生物体的糖代谢,对维持生物体正常生理功能起着重要作用[2]。另外,因为β-葡萄糖苷酶能够将果、蔬、茶中的风味前体物质β-葡萄糖苷水解为萜烯醇类化合物以及芳香醇氧化物等香气物质[7],能增加酒类和果汁产品中的风味物质含量,能使杏仁、青梅果等食品脱苦[8],所以β-葡萄糖苷酶被广泛应用于食品和饮料加工行业。再者,在纤维素降解过程中,β-葡萄糖苷酶主要水解纤维二糖和可溶性纤维寡糖,将纤维素转化为可利用的葡萄糖,是关键限速酶[9]。在纤维素酶制剂中加入β-葡萄糖苷酶可以协同提高其他纤维素酶的水解效率。随着β-葡萄糖苷酶在生物技术领域中得到越来越多的应用,研究人员也在不断挖掘和开发新型β-葡萄糖苷酶,以满足工业化应用的需要。……

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