行业领域

节能环保产业

需求描述

1.服务需求背景:

木聚糖酶(1，4‑β‑D‑xylanase;***)是一种重要的工业用酶，在造纸工业、食品、能源、饲料以及环境等领域中显示了广阔的应用前景。特别是在纸浆生物漂白中的巨大应用潜力早已引起各界同行的高度关注。通过木聚糖酶对纸浆的预处理，不仅可以提高纸浆的白度，降低打浆的能耗，改善浆料的强度性能，而且，可以减少后继工序漂剂的用量，降低废液的毒性，减轻环境污染。但到目前为止，工业上用于纸浆漂白的木聚糖酶大多是中性偏酸的，最适反应温度大多在50～60℃左右，最适作用pH在***～***左右，而纸浆蒸煮完毕时，温度为95～100℃，pH值为10～12，这就要求在加酶之前先将纸浆的pH和温度调到适合木聚糖酶作用的范围，从而使工艺流程复杂化并造成生产成本增加。随着木聚糖酶分子生物学研究的不断深入，应用基因工程以及蛋白质工程手段对现有木聚糖酶进行定向的分子改造有望解决这一问题。

2.服务需求具体内容:

1. 一种耐高温高碱木聚糖酶基因，其特征在于：其基因序列为序列13。

2. 一种耐高温高碱木聚糖酶基因的构建方法，其特征在于：应用两轮连续 易错PCR方法对坎皮纳斯类芽孢杆菌木聚糖酶基因XynG1‑1进行随机突变和 耐碱性的定向筛选，得到耐碱性木聚糖酶突变基因XynG1‑1B43，其突变位点 为：Val90Arg和Pro172His；所述坎皮纳斯类芽孢杆菌木聚糖基因XynG1‑1为 序列11，耐碱性木聚糖酶突变基因XynG1‑1B43为序列12，应用定点突变的方 法对序列12的耐碱性木聚糖酶突变基因XynG1‑1B43进行耐高温的定向分子改 造，得到耐高温高碱木聚糖酶的突变基因XynG1‑1B43CC16，其突变位点为： Asp 16Tyr、Thr84Cys和Thr182Cys。

3. 一种高产耐高温高碱木聚糖酶的工程菌，其特征在于：含有如权利要求 1所述的耐高温高碱木聚糖酶基因。

4. 根据权利要求4所述的高产耐高温高碱木聚糖酶的工程菌，其特征在于： 所述工程菌的宿主细胞为Bacillus megaterium MS941。

5. 根据权利要求3或4所述的高产耐高温高碱木聚糖酶的工程菌，其特征 在于：所述工程菌中的表达载体为大肠杆菌‑芽孢杆菌穿梭质粒pSTREPHIS1525。

3.具体的服务需求完成后所要达到的标准或效果:

(1) 本发明利用易错PCR和定点突变技术，对坎皮纳斯类芽孢杆菌木聚糖酶基因进行定向改造，获得耐高温高碱木聚糖酶基因XynG1‑1B43CC16(V90R/P172H/T84C‑T182C/D16Y)，并通过分泌型表达载体，转化巨大芽孢杆菌，使耐高温高碱木聚糖酶得以分泌表达，制备获得的耐高温高碱木聚糖酶的最适作用温度为70℃，最适作用pH为***，并且在高温和高碱的条件下较稳定，90℃保温2h，残余酶活为***%，而原始酶XynG1‑1的酶活则完全丧失；在***条件下保存3h，残余酶活为44%，比原始酶XynG1‑1提高了57%

(2) 本发明制备的耐高温高碱木聚糖酶适用于造纸工业的生物制浆与漂白，不仅可以提高纸浆白度和得率，还可以减少后继工序化学漂剂的用量，降低废液的毒性，减轻环境污染，降低漂白成本，即可带来显著的社会效益、经济效益和环境效益

4.发明人

路福平;刘逸寒;郑宏臣;樊帅;王春霞;王建玲

联系人：宋巍；刘胜斌

联系电话：022-60600153；022-60600161