毕赤酵母中β-甘露聚糖酶与木聚糖酶基因共表达的研究与优化

本文主要探讨了β-甘露聚糖酶（ß-mannanase）和木聚糖酶（xylanase）在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的共表达技术，这是一种重要的生物工程技术，旨在提高食品工业中纤维素分解效率。研究者李剑芳、赵顺庚、邬敏辰和张慧敏合作，通过将经Sal I限制酶处理的含有ß-mannanase基因（xynII）的质粒pPIC9K导入到工程菌GS115/Anman5A中，实现了两种酶的协同表达。 通过G418浓度梯度筛选，他们获得了能够高效生产这两种酶的双重重组子GS115/Anman5A-xynII。通过SDS-PAGE分析，结果显示目标蛋白的相对分子质量分别为约52,000和24,100，表明成功地表达了两种酶的融合蛋白。 进一步摇瓶发酵筛选出活性最高的转化株，被命名为GSMX2。研究人员对该菌株的表达条件进行了初步优化，确定的最佳条件包括：诱导时间为120小时，起始培养基pH值为7.0，同时添加了甘油和甲醇以促进酶的稳定性和表达。在这些优化条件下，β-甘露聚糖酶和木聚糖酶的活性分别达到了37.1 U/mL和193.6 U/mL，显著提升了生物体内的纤维素降解能力。 这项研究不仅提供了在毕赤酵母中高效共表达两种纤维素酶的方法，也为食品工业中利用微生物改进植物纤维素资源的利用提供了新的途径。此外，它还展示了工程技术在基因工程领域的应用，特别是如何通过定向改造微生物来提高特定酶的产量和功能。这对于生物质能源、饲料添加剂以及食品加工等领域具有重要意义。