[发明专利]一种低温酸性木聚糖酶XYN10B及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种低温酸性木聚糖酶XYN10B及其基因和应用。

背景技术

植物细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成，三者通过共价键和非共价键结合形成一个紧密的结构。半纤维素主要存在于细胞壁的表面，约占细胞干重的30％～35％。其中木聚糖是植物半纤维素的主要组成成分之一，也是自然界中除纤维素之外重要的可再生资源。木聚糖的结构复杂，其完全降解需要多种酶协同作用来进行。其中木聚糖酶是木聚糖降解中的最关键酶，它能够有效地降解木聚糖主链的连接吡喃木糖的β-1，4糖苷键(Saha B.Hemicellulose bioconversion.J Ind Microbiol Biotechnol，2003，30：279-291.)。NCBI中数据库中收录的木聚糖酶基因的分布来看，来源于微生物的木聚糖酶最多，占所有序列的80％以上。而微生物来源的序列中，细菌和真菌来源的序列又占大多数。这可能因为木聚糖的降解终产物木糖可以作为微生物的碳源和能源，而微生物要利用木聚糖，就得合成能够降解木聚糖的酶。根据氨基酸序列同源性，木聚糖酶归类于糖苷水解酶家族10、11、39、43、52、62和67(Henrissat B，Bairoch A.New families in the classification of glycosyl hydrolases based on amino acid sequence similarities.Biochem J，1993，293：781-788.)。

木聚糖酶在多个领域有着重要的应用。木聚糖酶用于纸浆漂白过程，并发现木聚糖处理后的纸浆需要的化学漂白剂的用量要比不用木聚糖酶处理少20％～40％。随后木聚糖酶在造纸工业上的研究越来越多。结果发现，用木聚糖酶预处理能够提高漂白效果、增强纸张的强度、优化和调整纸张的性能；木聚糖经木聚糖酶作用后的水解产物(低聚木糖)可用作增稠剂、脂肪替代物和抗冻食品添加剂等；木聚糖酶可以和β-葡聚糖酶协同作用，从而解决啤酒黏度问题，可提高酒液的流速和澄清度。饲料里添加酸性木聚糖酶可以有效地降低消化道中食糜的黏度、提高干物质的消化率和营养吸收，从而提高饲料的利用率和动物体的抗病性。

木聚糖酶在工业中有着广阔的应用前景。近几年，在单胃动物的日粮中添加含有木聚糖酶等的复合酶制剂，能有效消除其抗营养作用，提高饲料利用率和动物的生产性能。单胃动物胃肠道温度在38.5～40℃，pH在2.0～4.0，因此，需要添加的外源木聚糖酶应该在此条件下酶活力最好。本发明的木聚糖酶最适pH 3.5，并在pH2.5～4.5范围内具有很高的酶活性；最适温度40℃，能很好的满足胃肠道环境的要求。与中温和高温木聚糖酶相比，低温酶能在低温条件下有效发挥催化作用，加强其对底物的结合力，从而降低能耗，提高底物利用率，具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温酸性木聚糖酶XYN10B。

本发明的再一目的是提供编码上述低温酸性木聚糖酶的基因xyn10B。

本发明的另一目的是提供包含上述低温酸性木聚糖酶基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述低温酸性木聚糖酶基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述低温酸性木聚糖酶的方法。

本发明的另一目的是提供上述低温酸性木聚糖酶的应用。

本发明分离筛选出一种生产上述低温酸性木聚糖酶XYN10B的青霉S10

本发明提供了一种低温酸性木聚糖酶XYN10B，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示：

MVAFSSLFTA FTAIAGSLAA PADLVKNDNV PDLVSRGPSN FVIDSTNNTS

LARRSAINYD        60

QDYTTGGTVN YYSSSTGFEV TWNTQDDFVV GVGWNPGSTT PINFGGQFSV

SSGTGLLSVY       120

GWSTSPLVEY YIIEDYANPP SFGTQKGSLT SDGGTYIIWE NTRYNEPSIQ

GTSTFNQYIS       180

VRQSPRTEGT VTVQNHFNAW KNLGMNLGTL NFQVIAAEGW

GGSGSASYAV NNN   233