农业生物技术学报

作者：孙康永杰, 杨宇泽, 魏亚琴, 万学瑞, 张钊, 马春娟, 曹磊, 邹爱爱, 王川

单位：1甘肃农业大学 动物医学院,兰州 730070;2北京市畜牧总站,北京 100107;3甘肃省科学院 生物研究所 甘肃省微生物资源开发利用重点实验室/厌氧微生物中心,兰州 730000

关键词：瘤胃微生物,纤维二糖水解酶(CBH),乳酸菌,分泌表达,

基金：甘肃省科技计划项目重点研发计划(18YF1NA077)

玉米(Zea mays)秸秆作为牛羊等家畜的主要饲料来源,其中含有大量的纤维素,外源纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase, CBH)可促进纤维素在青贮过程中的降解。乳酸菌(Lactococcus lactis)作为益生菌,可提高青贮饲料的品质。本研究粗提黄牛(Bos taurus domestica)瘤胃微生物混合DNA,以其为模板扩增cbh基因并克隆至食品级载体pMG36e,构建分泌型表达载体pMG36e::CBH;将其导入乳酸菌NZ9000中,利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid, DNS)法测定重组纤维二糖水解酶的酶活,并对重组酶的酶学性质进行分析。结果显示,从牛瘤胃中克隆获得约1 600 bp的重组酶序列,其编码蛋白分子量约为56 kD,滤纸酶活为(2.218 1±0.834 3) U/mL,外切葡聚糖酶的酶活为(10.499 2±1.113 5) U/mL;重组酶对再生无定型纤维素(regenerated amorphous cellulose, RAC)的特异性最高,微晶纤维素次之,对滤纸和脱脂棉的特异性较低,而对羧甲基纤维素钠(CMC-Na)几乎没有活性;重组纤维二糖水解酶的最适pH为6,最适温度为60 ℃;1 mmol/L Mn2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、Co2+和1% Tween-20对重组CBH的酶活有促进作用,1 mmol/L Ba2+和Hg2+几乎对酶活无影响,1 mmol/L K+、Mg2+和EDTA对酶活有抑制作用,5 mmol/L Mn2+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Co2+对酶活有促进作用,10% Tween-20和5 mmol/L Zn2+、Ba2+、Hg2+、K+、Mg2+和EDTA对酶活有抑制作用。本研究构建的牛瘤胃微生物cbh基因的重组乳酸菌,有利于促进青贮过程中秸秆纤维素酶解及提高青贮饲料的营养价值。

来源：2021年第12期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

查看农业生物技术学报杂志2021年第12期