新型链霉菌木聚糖酶对馒头品质的影响及作用机理

本项目研究团队从土壤中筛出一株木聚糖酶产生菌株Streptomyces rameus L2001，经鉴定为枝链霉菌。枝链霉菌L2001所产的两种木聚糖酶经纯化得到电泳纯酶，XYN II是该菌株所产的最主要木聚糖酶，回收率为21.8%，纯化倍数为13.3，分子量约为21.1 kDa，最适反应pH值为5.3；50 oC时pH值稳定范围是2.2~11.3，70 oC时pH值稳定范围是4.3~6.7。该酶的最适反应温度为70 oC；70 oC时处理30 min仍保留60 %以上的酶活力，具有良好的耐热性和热稳定性，可应用于馒头生产中。.对枝链霉菌L2001天然木聚糖酶N端分析，并通过该菌属来源的木聚糖酶同源序列比对，设计简并引物，先后通过常规PCR反应及热不对称PCR反应得到了编码木聚糖酶XYN II的完整核苷酸序列，其大小为672 bp。选择载体pPIC9K，构建pPIC9K-xynII重组表达载体。采用电击转化法，将构建好的表达载体转化进入毕赤酵母GS115中，成功实现重组菌株的构建。.通过易错PCR技术对XYN II基因进行定向进化，构建包含5000个左右转化子的突变文库，并对突变文库进行筛选。经筛选，突变子7-46所产突变木聚糖酶耐热性较天然酶明显提高，作为进一步研究的对象。通过硫酸铵饱和度分级沉淀和Ni-NTA亲和层析对突变子7-46产的突变木聚糖酶进行了提纯，最终获得电泳纯的木聚糖酶，并对其酶学性质进行了研究。突变木聚糖酶的最适温度为76 oC，比天然酶高6 oC。在75 oC处理30 min后，突变酶仍能保持近40% 的残余酶活力，而此时天然酶最适温度已不足30%，说明突变酶温度稳定性有明显的提升；当该酶在80 oC下处理30 min时，仍保留10%的木聚糖酶活力，此时天然酶残余酶活力几乎为零。.在馒头制作过程中添加适量枝链霉菌Streptomyces rameus L2001产木聚糖酶，研究木聚糖酶L2001对馒头比容、延展率、硬度、含水量、颜色等品质的影响，并进行保存实验。结果表明：加酶量0.9 mg/kg 条件下，馒头硬度、内聚性、胶着性及咀嚼性数值均偏小，此时木聚糖酶的抗老化效果最明显。.至项目结题，项目研究团队已撰写并发表研究论文22篇，其中SCI收录4篇；EI收录5篇，已录用1篇；核心期刊论文12篇；申请国家专利3项，已授权2项。