农业生物技术学报

作者：白书宁, 李锘, 邓倩, 李诗棋, 徐晓锋, 王佳堃, 张慧恩, 王谦

单位：1 浙江大学 动物科学学院/奶业科学研究所, 杭州 310058; 2 浙江万里学院 生物与环境学院, 宁波 315100

关键词：瘤胃微生物,果胶酸裂解酶,耐碱,酯化,协同催化,

基金：国家重点研发计划(2023YFD1300902)

果胶酸裂解酶(pectate lyases, Pel)在果胶降解中发挥重要作用,广泛应用于食品工业、纺织品加工等领域。本研究克隆并异源表达了1个来源于湖羊(Ovis aries)瘤胃微生物的果胶酸裂解酶基因IDSPL1-20 (GenBank No. PP975428),并对重组蛋白rIDSPL1-20的活性和酶学性质进行研究。结果表明,rIDSPL1-20的最适温度、pH分别为50 ℃、pH 10.0。该酶的热稳定性较差,但具有较强的耐碱能力,在pH 9.0~11.0下处理1 h残余活性仍大于80%。反应体系中添加0.25~2 mmol/L Ca2+能显著提升rIDSPL1-20的催化活性(P<0.05)。多底物分析显示,rIDSPL1-20降解聚半乳糖醛酸(polygalacturonic acid, PGA)和60%酯化果胶(60% DE pectin)的最大反应速度Vmax分别为(316.25±34.09)和(105.55±3.72) µmol/(min·mg),降解产物主要为不饱和三聚半乳糖醛酸(unsaturated trigalacturonate, uG3)与不饱和二聚半乳糖醛酸(unsaturated digalacturonate, uG2),属于内切果胶酸裂解酶(endo-pectate lyase, EC 4.2.2.2)。此外,rIDSPL1-20能有效提升Cellic® CTec3 HS对于花生(Arachis hypogaea)秸秆的降解效率,协同催化2和4 h后,总还原糖产量分别为(0.50±0.07)和(0.57±0.14) mg/mL。本研究为研发新型生物质降解酶建立基础。

来源：2025年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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