[发明专利]热盐性改变的菊粉酶突变体MutY119T及其应用

说明书

本发明公开了一种热盐性改变的菊粉酶突变体MutY119T及其应用，该菊粉酶突变体MutY119T的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，该突变体MutY119T的氨基酸序列是将野生外切菊粉酶InuAMN8的第119位酪氨酸突变为苏氨酸获得的。与野生酶InuAMN8相比，本发明的突变酶MutY119T的低温活性提高，热稳定性降低，在氯化钠中的活性和稳定性降低，有利于酶的安全性使用和应用于低温环境要求下的生物技术领域。本发明的低温外切菊粉酶突变体MutY119T可应用于食品、酿酒和洗涤等行业。

技术领域

本发明涉及一种菊粉酶突变体，具体涉及一种热盐性改变的菊粉酶突变体MutY119T及其应用。

背景技术

菊粉主要存在于菊芋、菊苣、蒲公英、牛蒡和朝鲜蓟等植物体的根部或茎部，是一种来源丰富的可再生资源。菊芋价格低廉、产量高，更重要的是菊芋属于非粮作物，这些特点使菊芋的有效利用成为关注的焦点。

菊粉经外切菊粉酶水解，可得到糖含量高达95％的果糖浆。果糖甜度是蔗糖的1.5～2.0倍，并且热量低、风味好，可作为天然甜味剂替代蔗糖；果糖代谢不受胰岛素的制约，可以供糖尿病患者食用；果糖经酵母等发酵后可以用来生产生物乙醇、2,3-丁二醇等。因而，外切菊粉酶可应用于食品、酿酒和生物能源等行业中(Singh RS et al.InternationalJournal of Biological Macromolecules,2017,96:312～322)。

低温酶在低温下具有高的催化活性，可应用于低温环境要求下的生物技术领域，如清酒和葡萄酒的发酵温度一般25℃，水产养殖环境、洗涤、污水处理通常在低温下进行。另外，低温下的处理(如果汁澄清)可防止微生物的污染、营养损失和食品品质降低，将中温或者高温处理方式转为低温处理方式还可起到降低能耗的作用(Cavicchioli etal.Microbial Biotechnology,2011,4(4):449～460)。因此，提高酶在低温下的催化活性将有利于酶在食品、酿酒和洗涤等行业中的应用。

对热和盐越敏感的酶越容易变性，变性又使酶容易被降解，该特性使酶的催化反应得以简易控制，简单的热处理或者盐处理就可以使酶失活，操作简便又有效，同时使酶的使用更具安全性；热处理和盐处理还可以有效防止微生物的污染。因此，获得热和盐敏感的突变酶，将有利于酶在食品、酿酒和洗涤等行业中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种热盐性改变的菊粉酶突变体MutY119T及其应用，该突变酶MutY119T的低温活性提高，热稳定性降低，在氯化钠中的活性和稳定性降低。

为了达到上述目的，本发明提供了热盐性改变的菊粉酶突变体MutY119T，该菊粉酶突变体MutY119T的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。与GenBank记录的外切菊粉酶序列AGC01505(SEQ ID NO.3)相比，MutY119T的第119位氨基酸为苏氨酸，而AGC01505的119位氨基酸为酪氨酸。

本发明的突变体MutY119T的最适温度为30℃，在0℃、10℃、20℃和40℃时分别具有19％、41％、73％和56％的活性；50℃处理60min后，MutY119T剩余41％的酶活；在酶促反应体系中添加5.0～25.0％(w/v)的NaCl，MutY119T的活性从59％降到24％；经5.0～25.0％(w/v)的NaCl处理60min后，MutY119T的酶活从97％降到89％；MutY119T可水解菊粉产生果糖。

本发明的另一目的是提供所述的菊粉酶突变体MutY119T的编码基因mutY119T。

优选地，该编码基因mutY119T的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的另一目的是提供包含所述的编码基因mutY119T的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含所述的编码基因mutY119T的重组菌。