領(lǐng)學術(shù)科研之先，創(chuàng)食品科技之新
—— 中國食品雜志社
本實驗以嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophiles）LMG 18311來源的右旋糖酐酶StDex為研究對象，通過生物信息學分析、異源表達和酶學性質(zhì)表征，旨在擴充右旋糖酐酶資源庫，并為其熱穩(wěn)定性機制研究和功能性食品應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。生物信息學分析表明，StDex含有166?個氨基酸，理論分子質(zhì)量為18.60?kDa，理論等電點為6.59，是一種親水且穩(wěn)定性良好的低分子質(zhì)量蛋白。StDex歸屬于糖苷水解酶66家族，同源建模結(jié)構(gòu)顯示其催化位點特征顯著區(qū)別于其他右旋糖酐酶，表明該酶可能具有獨特的水解機制。通過pET28a-SUMO載體實現(xiàn)StDex的異源可溶性表達，經(jīng)鎳柱親和層析純化后重組StDex的比活性達90.18?U/mg。酶學性質(zhì)分析表明，重組StDex的最適催化條件為50?℃、pH?7.0。StDex在20～65?℃范圍內(nèi)處理1?h后殘余活性保持在60%以上，在pH?4.0～8.0條件下處理1?h后殘余活性維持在80%以上。該酶以右旋糖酐T20為最佳底物，對右旋糖酐T10、T40和T70的相對活性均大于70.36%，對可溶性淀粉亦具有46.74%的相對酶活性。1～5?mmol/L的Ca2＋、Ba2＋、Fe3＋等金屬離子對StDex活性無明顯抑制作用，在10?mmol/L?Ca2＋、Fe3＋、Ni2＋或Mn2＋條件下其相對酶活性均大于88%，且質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氟化鈉可使其活性提升14.53%。與右旋糖酐T10、T20、T40和T70相比，StDex對右旋糖酐T500具有最小的Km（5.40?μmol/L）和最大的kcat/Km（90.44?L/（μmol·min）），表明其對高分子質(zhì)量的右旋糖酐具有更高的底物親和力及催化效率。StDex酶解右旋糖酐T20和T500的主要產(chǎn)物均為異麥芽三糖至異麥芽七糖，且其寡糖產(chǎn)物均表現(xiàn)出較高抗氧化活性。本研究結(jié)果可為StDex在齲齒防治、活性寡糖制備及功能性食品開發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
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