近日，王禄山教授团队在新型木聚糖酶降解啤酒麦糟方向取得重要进展，相关研究成果以“Effective Degradation of Brewer Spent Grains by a Novel Thermostable GH10 Xylanase”为题，发表于Applied Biochemistry and Biotechnology杂志上。该论文是山东大学微生物技术国家重点实验室（研究院）与啤酒生物发酵工程国家重点实验室合作的重要成果。硕士研究生刘梦宇为论文第一作者，吴秀芸助理研究员和青啤国重室余俊红研究员为共同通讯作者。
Effective Degradation of Brewer Spent Grains by a Novel Thermostable GH10 Xylanase
啤酒麦糟(BSGs)是酿酒工业中最丰富的副产品之一。由于BSGs具有高营养价值和易腐性，因此有效降解BSGs具有重要的环境和经济意义。阿拉伯木聚糖(AX)是BSGs中丰富的半纤维素多糖，具有促进有益微生物生长的益生元潜力。木聚糖酶(Xylanases, EC 3.2.1.8)是随机切断木聚糖主干生产低聚木糖(XOS)或阿拉伯低聚糖(AXOS)的关键酶系，其中耐热木聚糖酶因其在恶劣工业环境下仍能保持较高的酶活性和微生物抑制能力而具有更广阔的应用前景。
本研究从Streptomyces sp. F-3中鉴定了一种耐热GH10木聚糖酶(SsXyn10A)，系统发育树显示该酶与Streptomyces olivaceoviridis中的2D24(PDB)亲缘关系最近，两者的序列同源性为87.39%。SsXyn10A能够特异性降解木聚糖， 50℃孵育5小时后，其热稳定性仍然保持在100%，具有优异的热稳定性。活性架构氨基酸与配体的相互作用网络决定了SsXyn10A倾向于降解大寡糖而不降解X2和X3。更重要的是SsXyn10A能够与纤维素酶协同高效地降解经汽爆预处理的BSGs，产生更多的还原糖。本研究将为BSGs的高值化利用提供了理论指导，并提供了一种具有潜在应用前景的新型GH10木聚糖酶。
本研究得到了啤酒生物发酵工程国家重点实验室开放研究基金（K202005）、国家自然科学基金（32100022）和山东省重点研发计划（2020CXGC010601）的资助。
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https://doi.org/10.1007/s12010-023-04779-1
