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Tamlana sp. I1来源的GH3家族冷适应β-葡萄糖苷酶TsBgl3的酶学性质分析及其在人参皂苷Rb1水解中的应用

文献类型： 中文期刊

作者： 唐晖;何金见;刘同颖;吴昊;王满生;石鹏君

作者机构：

关键词： Tamlana sp. I1;β-葡萄糖苷酶;冷适应性;盐耐受性;生物转化;人参皂苷

期刊名称：生物工程学报

ISSN： 1000-3061

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： EI（2025版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版）

摘要： 本研究旨在挖掘具有特殊环境适应性的新型β-葡萄糖苷酶，并探索其水解人参皂苷Rb1的应用潜力。本研究从海洋来源的肠道细菌Tamlana sp. I1中克隆了一种GH3家族β-葡萄糖苷酶基因TsBgl3，并通过优化的大肠杆菌异源表达系统获得了具有良好可溶性的重组酶。经鉴定，重组酶TsBgl3的分子量为80.8 kDa，最适反应条件为pH 6.0和37 ℃。研究表明，该酶展现出显著的低温催化特性，在0 ℃时仍能保持16.56%的相对活性。动力学分析表明，TsBgl3对底物4-硝基苯基-β-d-吡喃葡萄糖苷（4-nitrophenyl-beta-d-glucopyranoside， pNPG）具有较高的底物亲和力和催化效率，其Km、Vmax和kcat/Km值分别为3.65 mmol/L、578.04 μmol/（mg·min）和213.01 L/（mmol·s）。值得注意的是，TsBgl3表现出良好的耐盐特性，在2 mol/L NaCl溶液中酶活力可提高57.47%。此外，皂苷水解实验表明，TsBgl3能特异性水解人参皂苷Rb1分子中C-20位的β-1，6-葡萄糖苷键，表现出高度专一性，且在11 h内即可实现底物完全转化为人参皂苷Rd（HPLC检测转化率>99%）。综上所述，本研究成功获得了一种新型的兼具冷适应性和高盐耐受性的β-葡萄糖苷酶TsBgl3，该酶不仅为稀有人参皂苷的绿色制备提供了高效生物催化剂，也为海洋微生物资源的开发利用提供了新的路径。

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