木薯废弃物来源Sordariomycetes sp.真菌产肽酶在麸质水解中的应用：一种治疗麸质不耐受的新策略

为解决麸质不耐受（如乳糜泻）患者缺乏高效酶解疗法的问题，研究人员从木薯废弃物中分离出内生真菌Sordariomycetes sp. (ST15)，通过复合旋转设计（DCCR）优化其产金属肽酶条件（pH 5.2，27°C，11天），证实该酶可在2小时内高效水解麸质蛋白（gliadin和glutenin），为开发新型生物催化剂提供重要依据。

　　

研究背景与意义
随着麸质相关疾病（如乳糜泻、非乳糜泻麸质敏感症）发病率攀升，全球约1%-3%人群受其困扰。这类疾病的核心诱因是麸质中的免疫优势肽（如α-gliadin的33-mer）因富含脯氨酸（Pro）和谷氨酰胺（Gln）抵抗人体消化酶降解，触发肠道炎症反应。现有疗法依赖严格无麸质饮食，但存在执行困难、营养失衡等问题。尽管已有研究探索微生物源肽酶（如Aspergillus niger的脯氨酰内肽酶），但针对复杂麸质蛋白（gliadin和glutenin）的高效水解酶仍稀缺。

研究机构与设计
中国某高校研究团队从木薯（Manihot esculenta Crantz）废弃物中分离12株内生真菌，通过DNA测序鉴定后筛选出产肽酶活性最高的Sordariomycetes sp. (ST15)。采用复合旋转设计（DCCR）优化发酵参数，结合荧光光谱法和高效液相色谱（HPLC）评估酶解效率。

关键技术方法

1. 真菌筛选：从木薯茎叶分离12株内生真菌，通过DNA条形码鉴定种属；
2. 酶活测定：以荧光标记麸质底物测定特异性肽酶活性（U·mg^-1）；
3. 工艺优化：采用DCCR设计分析pH、温度、时间三因素对产酶影响；
4. 功效验证：HPLC分析酶解产物中gliadin和glutenin降解率。

研究结果
Endophytic fungi screening
ST15表现出最高特异性肽酶活性（6.42 U·mg^-1），远超其他菌株（如Stenocarpella maydis仅2.31 U·mg^-1），其粗酶液蛋白浓度达1.85 mg·L^-1。

Optimization of peptidase production
DCCR模型确定最佳条件为pH 5.2、27°C、11天培养，酶活提升3.7倍。该金属肽酶在模拟胃肠环境下保持稳定，突破现有酶制剂易失活的瓶颈。

Gluten hydrolysis efficiency
HPLC显示ST15肽酶在2小时内完全降解gliadin的33-mer片段，并显著分解glutenin的高分子量亚基，其效率比商业酶Alcalase高40%。

结论与意义
该研究首次报道木薯源Sordariomycetes sp.产金属肽酶的麸质水解潜力，其独特优势在于：

1. 底物广谱性：同步靶向gliadin和glutenin的Pro/Gln富集区；
2. 工艺经济性：利用农业废弃物降低成本；
3. 临床转化潜力：酶学特性符合胃肠环境要求。
   这项工作为开发口服酶补充剂提供新思路，相关成果发表于《Enzyme and Microbial Technology》，填补了真菌源金属肽酶在麸质降解领域的研究空白。