[发明专利]阿拉伯木聚糖的水解

说明书

序列表

本发明包含序列表。

发明领域

本发明涉及用于酶促水解阿拉伯木聚糖(arabinoxylan)的方法，和适合于在这种方法中使用的酶组合物。

发明背景

阿拉伯木聚糖，一种由木糖和阿拉伯糖组成的多糖，是存在于谷物中的可溶性和不溶性纤维的一部分，特别存在于细胞壁中。阿拉伯木聚糖的水解是谷物半纤维素的改进利用的重要先决条件，例如在乙醇发酵工业和其它基于谷物的工业中。

阿拉伯木聚糖由α-L-阿拉伯呋喃糖残基组成，α-L-阿拉伯呋喃糖残基作为分支点附着于β-(1-4)-连接的木糖聚合主链。木糖残基可以是在C2或C3位置单取代的或同时在C2和C3位置双取代的。此外，通过在某些阿拉伯糖单位C5位置上的酯化作用，阿魏酸和对-香豆酸可以共价连接至阿拉伯木聚糖。这些在木聚糖主链上的取代阻滞木聚糖酶的作用和阿拉伯木聚糖的完全水解，因此需要两种侧基的剪切和解聚活性。阿拉伯木聚糖的水解的主要产物是C5糖木糖和阿拉伯糖。

使用来自特异腐质霉(Humicola insolence)和里氏木霉(Trichoderma reesei)的商业酶组合物中存在的酶的协同相互作用来水解阿拉伯木聚糖的方法之前已由本发明的发明人在H.R.等人(Biotechnology and Bioengineering，Vol.81，No.6，March 20，726-731，2003)中有所描述。催化小麦胚乳阿拉伯木聚糖可溶性部分＞50％的水解的酶是能够达到的，但是将相似的酶促处理用于可溶性小麦阿拉伯木聚糖仅获得了低单糖产率。然而，由于在具有其它酶活性作为其主要活性的商业酶制剂中，阿拉伯木聚糖降解酶活性作为副活性(side-activity)存在，不得不对于每底物重量添加5-10重量％酶制剂的高剂量水平以获得有效水解。这样的酶的高添加水平用在大规模生产应用中是行不通的，并且因此需要用于阿拉伯木聚糖水解的改进方法。

发明概述

本发明人目前已经发现了用于阿拉伯木聚糖水解的改进方法，和适合于在这种方法中使用的酶组合物。在本发明的方法中，将含有阿拉伯木聚糖的底物与对双取代木糖具有活性的酶和对C2或C3位置单取代木糖具有活性的酶接触，所述对双取代木糖具有活性的酶例如糖苷水解酶家族43(GlycosideHydrolase 43)(GH43)的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶，所述对单取代木糖具有活性的酶例如糖苷水解酶家族51、54或62(GH51、GH54或GH62)的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶。

因此本发明在第一方面提供一种方法，包括向含有阿拉伯木聚糖的底物添加对双取代木糖具有活性的酶，和，对C2或C3位置单取代木糖具有活性的酶。

本发明在第二方面提供用于阿拉伯木聚糖水解的组合物，所述组合物包含对双取代木糖具有活性的酶，和，对C2或C3位置单取代木糖具有活性的酶。

本发明在其它方面还提供第二方面中所述组合物的用途。

附图简述

图1A-C显示阿拉伯木聚糖多聚体：

图1A显示完整阿拉伯木聚糖。阿拉伯呋喃糖残基α(1→3)(单取代)以及α(1→2)和α(1→3)(双取代)连接至内部木糖。

图1B显示双取代阿拉伯木聚糖。阿拉伯呋喃糖残基α(1→2)和α(1→3)(双取代)连接至内部木糖。

图1C显示单取代阿拉伯木聚糖。阿拉伯呋喃糖残基α(1→2)和α(1→3)(单取代)连接至内部木糖。

图2A-C显示阿拉伯木糖型寡糖(arabinoxylo-oligosaccharide)：

图2A显示连接至内部C-3的阿糖基(arabinosyl group)。阿拉伯呋喃糖残基α(1→3)(单取代)以及α(1→2)和α(1→3)(双取代)连接至内部木糖。

图2B显示连接至末端C-3的阿糖基。阿拉伯呋喃糖残基α(1→3)(单取代)连接至末端木糖以及α(1→2)和α(1→3)(双取代)连接至内部木糖。

图2C显示连接至内部C-2的阿糖基。阿拉伯呋喃糖残基α(1→2)和α(1→3)(单取代)连接至内部木糖。

发明详述

在以下的说明书和权利要求中，所用的一些技术术语的定义如下。