嗜热真菌Mycothermus thermophilus中性木葡聚糖酶 MtXG 的重组表达及其特性研究

为解决木质纤维素生物转化问题，研究人员开展嗜热真菌Mycothermus thermophilus来源的中性木葡聚糖酶MtXG 克隆、异源表达及特性研究。发现其在 pH 7.0、75℃活性最佳，具金属离子耐受性，与纤维素酶联用可提升烟叶还原糖产率，为工业应用提供新工具。

　　

木葡聚糖酶可切割木葡聚糖中的 β-1,4 - 糖苷键，已应用于食品、饲料和造纸行业。本研究对嗜热真菌Mycothermus thermophilus来源的中性木葡聚糖酶（命名为MtXG）进行克隆、异源表达及特性分析。在毕赤酵母（Pichia pastoris）中表达的重组MtXG 酶，最适活性为 pH 7.0 和 75℃，在广泛 pH 范围（4.0 至 7.5）和温度（高达 60℃维持 2 小时）下表现出显著稳定性。此外，MtXG 对木葡聚糖具有高特异性，对多种金属离子表现出不同程度的耐受性，尤其对 Zn²⁺、NH₄⁺、K⁺、Mn²⁺和 Na⁺有抗性。去除MtXG 的连接子和碳水化合物结合模块后，其酶学性质显著改变，最适 pH 和温度降低，但 pH 和温度稳定性提高。值得注意的是，将MtXG 添加到商业纤维素酶制剂中可显著提高烟叶还原糖产率，表明其在促进木质纤维素生物质酶解的工业应用中具有潜力。本研究突出了MtXG 的独特性质及其作为木质纤维素生物转化过程有价值工具的潜力。