解淀粉芽孢杆菌I型耐热普鲁兰酶的纯化及酶特性分析

作     者：高兆建 胡鑫强 宋玉林 丁飞鸿 赵宜峰 陈腾 GAO Zhaojian;HU Xinqiang;SONG Yulin;DING Feihong;ZHAO Yifeng;CHEN Teng

作者机构：徐州工程学院食品与生物工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000 

出 版 物：《食品科学》 (Food Science)

年 卷 期：2021年第42卷第12期

页      面：130-137页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：江苏省高等学校自然科学研究重大项目(20KJA180008) 江苏省苏北科技计划项目(XZ-SZ201819 BC2013417 BN2015021) 徐州市科技计划项目(KC17083) 

主　　题：普鲁兰酶 解淀粉芽孢杆菌 分离纯化 酶学性质 

摘      要：对来源于菌株解淀粉芽孢杆菌HxP-21的普鲁兰酶(命名为PulBa)分离纯化,研究其酶学特性,为普鲁兰酶在淀粉加工中的应用提供理论基础。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和葡聚糖凝胶过滤层析从菌株HxP-21发酵液中分离纯化出一种新型的普鲁兰酶。酶的纯化倍数20.8,回收率53.2%,比活力176.5 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得PulBa达到电泳纯,分子质量51.2 kDa。PulBa在45~70℃和pH 3~6范围内具有较高酶活力,最适反应温度55℃、pH 4.5。PulBa有良好的pH值稳定性和热稳定性,40~70℃孵育120 min保留最初活性的80%以上;pH 3~7范围内具有很高的稳定性,孵育6 h后仍保留60 U/mL以上活性。PulBa对各种金属离子和化学试剂表现出不同的敏感性,Mg^(2+)和Ca^(2+)能够显著增强酶活力。PulBa最适作用底物为普鲁兰糖,对马铃薯支链淀粉、玉米支链淀粉、可溶性淀粉和糖原也有一定水解活性,但对α-环糊精和β-环糊精和直链淀粉无活性。以普鲁兰糖为底物PulBa的K_(m)和V_(max)值分别为1.34 mg/mL和24.6μmol/(min·mg)。研究表明PulBa是典型的I型普鲁兰酶。薄层层析进一步证明,PulBa专一性水解支链淀粉α-1,6-糖苷键,产生麦芽三糖。本研究确定了一种新型的普鲁兰酶,该酶在高热稳定性和酸性环境下具有高活性,在淀粉加工等生物技术产业中有较好的应用潜力。