摘要
试验旨在挖掘瘤胃微生物中潜在的酯类水解酶基因并进行原核表达,研究其酶学性质及对芥子碱的降解效果.利用功能筛选方法,从前期构建的山羊瘤胃微生物Fosmid文库中鉴定出潜在的酯类水解酶基因,并在大肠杆菌中异源表达,通过酶活测定及芥子碱的降解研究来筛选功能酶,最后分析酯类水解酶的酶学性质.结果表明:从山羊瘤胃微生物Fosmid文库中鉴定到 6 个酯类水解酶基因Estg1、Estg2、Esty1、Estp、Estk1和Estk2,并在E.coli BL21(DE3)中成功表达,获得的酯类水解酶的活性均高于空载对照(P<0.05),其中Estp和Estk1 的活性最高,分别为 205.33 U/mL和 212.67 U/mL,其分子量为 33、28 ku,且能够降解芥子碱,降解率分别为 13.26%和 11.66%;酯酶Estp和Estk1 在温度为 40℃、pH 11 时活性最高,在 40～50℃、pH 8～11 条件下相对稳定;金属离子Mn2+和Ni2+对酯酶Estp和Estk1 的活性有促进作用(P<0.01),有机溶剂正己烷能增强其活性(P<0.05);而EDTA、金属离子Cu2+、Zn2+、Co2+和Fe3+、有机溶剂乙腈以及表面活性剂吐温-80 和曲拉通X-100 会抑制Estp和Estk1 的活性(P<0.01).本研究从山羊瘤胃宏基因组文库中筛选了 2 个高产酯类水解酶的基因,异源表达后具有嗜中温、耐碱、耐有机溶剂等特性,且能够降解芥子碱,可为酯类水解酶的深入挖掘及应用提供理论依据.
基金项目
国家重点研发计划(2022YFD1300201)
国家重点研发计划(2021YFD 1600704)
陕西省重点研发计划(2021ZDLNY05-02)
陕西省重点研发计划(2023-YBNY-105)
国家绒毛用羊产业技术体系(CARS-39-12)
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