本發明涉及一種低溫木聚糖酶Xyn27及其基因和應用，提供了一種來源于枝頂孢屬菌(Acremonium sp.)13?4的木聚糖酶Xyn27，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，且本發明提供了編碼上述酶的編碼基因Xyn27。本發明的Xyn27具有以下性質：最適pH7.0，在pH 4.0?8.0范圍內都具有30％以上的相對酶活性；最適溫度35℃，在10℃和0℃還有38.7和10.8％的相對酶活性。本發明的木聚糖酶是一種新的低溫木聚糖酶，可以應用于飼料和食品等工業，減少能源消耗。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種低溫木聚糖酶Xyn27及其基因和應用。

背景技術

自然界中，半纖維素是植物細胞壁骨架木質纖維素的組成部分，是僅次于纖維素的第二大可再生資源；大量存在于廢棄農作物中，如秸稈、玉米、稻草等。因此，半纖維素的降解是廢棄農作物再利用的首要前提。由于半纖維素的組成較為復雜，是由戊糖、己糖和糖醛酸連接而成的異質多糖；因此半纖維素的降解需要多種酶的參與，例如水解β-1,4-木糖苷鍵的外切木聚糖酶、甘露聚糖酶、作用于阿拉伯木聚糖非還原性末端的α-L-阿拉伯呋喃糖酶、水解葡萄糖醛酸木聚糖的α-葡萄糖醛酸酶、甘露聚糖酶、木葡聚糖酶等。

木聚糖是組成半纖維素的多種雜多糖中的最主要成分，因此，木聚糖的完全降解對于半纖維素的降解來說也是至關重要的因素。木聚糖的結構亦為復雜，除了D-吡喃木糖以β-1,4-糖苷鍵連接而成的主鏈骨架外，其主鏈吡喃環的2，3號位往往會被不同的側鏈基團如阿拉伯糖、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸、阿魏酸等取代，不同來源的木聚糖其側鏈組成不同。

與中、高溫木聚糖酶相比，低溫木聚糖酶具有更松散、柔順的分子結構，使其在自然條件下具有更低的活化能、Km值及催化反應溫度。這些特點可以加強其對底物的親和力，提高底物利用率，從而降低能耗，縮短處理過程的時間；另外，利用低溫木聚糖酶在高溫條件下對熱敏感的特點，可以通過溫和的熱處理使其變性失活，從而控制酶水解程度，使產品品質不受影響。例如，在食品行業中，由于低溫酶在中溫下容易失活，在應用低溫酶達到最佳反應效果后,只需在中等溫度保持較短時間就可使酶失活,這樣不會因溫度高而破壞食品的風味。目前發現的多數木聚糖酶都是中溫木聚糖酶，其最適作用溫度在70-90℃；對低溫木聚糖酶的研究在理論和實際應用中都具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種能高效應用的低溫木聚糖酶，其最適溫度35℃，在10℃和0℃還有38.7％和10.8％的相對酶活性，在35℃處理1h可以保持70％以上的相對活性，具有良好的熱穩定性，是一種具有應用潛力的新的低溫木聚糖酶。

本發明還提供編碼上述低溫木聚糖酶基因，包含上述基因的重組載體，以及包含上述基因的重組菌株。

本發明從枝頂孢屬菌中分離得到一種新的低溫木聚糖酶Xyn27。

本發明實現目的的技術方案如下：

一種低溫木聚糖酶Xyn27，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

而且，低溫木聚糖酶Xyn27以1％櫸木木聚糖為底物，在離子濃度為5mmol時，Mn²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺酶活力提高至123.33％，129.13％和106.45％；在Ni²⁺,Fe²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺存在的條件下，Xyn27酶活力保持94.28％，89.98％，85.50％和70.93％的相對活力；在EDTA和SDS中，Xyn27仍可以保持93.23％和83.07％的相對活性。

一種低溫木聚糖酶Xyn27編碼基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

包含低溫木聚糖酶Xyn27編碼基因的重組載體。所述載體為pPIC9-Xyn27。