深绿木霉嗜酸性阿魏酸酯酶酶学性质及生物质转化分析

为实现生物质的高效降解，制备具有重要生理功能的阿魏酸，本实验从深绿木霉XS6发酵液中分离纯化深绿木霉阿魏酸酯酶（Trichoderma atroatroviride feruloyl esterase，TaFAE），并研究酶学特性。发酵液经(NH4)2SO4沉淀、DEAE-Cellulose DE52阴离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析后，得到电泳纯的TaFAE，比活力134.3 U/mg，回收率28.9%，纯化倍数31.52。经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳测得酶分子质量约为66.4 kDa。TaFAE对阿魏酸甲酯亲和力最高，以其为底物，酶Km值和Vmax值分别为0.53 mmol/L和16.74 μmol/（min·mg）。以芥子酸甲酯为底物，酶促反应速率最大，达到32.21 μmol/（min·mg），是阿魏酸甲酯的2 倍，对咖啡酸甲酯无活性，说明该酶具有严格的底物特异性。TaFAE最适pH值和温度分别为pH 4.0和40 ℃。在pH 2.0～9.0的范围内，30～40 ℃温度下都表现出良好的稳定性。金属离子Ca2＋和Mg2＋对TaFAE活性有显著激活作用，重金属离子Hg2＋和Pb2＋几乎完全抑制酶活性；β-巯基乙醇、二硫苏糖醇、十二烷基硫酸钠、Trition X-100增强酶活性，苯甲基 磺酰氟有较强的抑制作用。木聚糖酶降解生物质的体系中加入TaFAE可显著增加阿魏酸和还原糖产量，表明TaFAE和木聚糖酶有良好协同作用。综上所述，TaFAE优良的耐酸性及其他酶学性质说明其在食品和饲料行业有较好的应用潜力