[發(fā)明專利]木聚糖酶和編碼該酶的基因及其在廢紙脫墨中的應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510944820.0 | 申請日： | 2015-12-16 |
| 公開（公告）號： | CN105349511B | 公開（公告）日： | 2018-10-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 賈紅華;雍曉雨;邵婷婷;李蘅香;鐘超;韋萍 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C12N9/42 | 分類號： | C12N9/42;C12N15/56;C12N15/70;C12N1/21;D21C5/02;D21C5/00 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 | 代理人： | 王月霞 |
| 地址： | 211816 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聚糖 編碼 基因 及其 廢紙 中的 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種木聚糖酶和編碼該酶的基因及其在廢紙脫墨中的應(yīng)用。木聚糖酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1 所示。編碼所述的木聚糖酶的基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。一種重組質(zhì)粒，它包含所述的木聚糖酶基因。一種重組菌，它含有所述的重組質(zhì)粒。所述木聚糖酶在廢紙脫墨中的應(yīng)用。將待脫墨的廢紙放入含有0.6?1.2U/mg木聚糖酶的緩沖溶液中，在50?70℃，pH6.0?10.0條件下進行脫墨反應(yīng)。本發(fā)明提供的木聚糖酶基因利用密碼子優(yōu)化技術(shù)實現(xiàn)在大腸桿菌中的高表達；表達的木聚糖酶無纖維素酶活性，具有耐高溫、耐高堿性質(zhì)；該木聚糖酶可應(yīng)用于廢紙脫墨，且具有比商業(yè)酶更高的效率，表現(xiàn)出良好的工業(yè)應(yīng)用價值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及基因工程和微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木聚糖酶和編碼該酶的基因及其在廢紙脫墨中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
半纖維素是僅次于纖維素的第二豐富的可再生資源，其高效應(yīng)用對于人類解決當(dāng)前資源危機、能源危機、環(huán)境污染等問題具有極其重要的意義。半纖維素結(jié)構(gòu)與組成十分復(fù)雜，包括木聚糖、甘露聚糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖和葡聚糖等多種組分。其中木聚糖是細胞中最具代表性的半纖維素，它可以作為再生資源被人們利用。木聚糖是一種復(fù)雜的多聚五碳糖，主要由β-1,4-D-木糖苷鍵連接起來，并帶有多種取代基，它的完全降解需要多種水解酶的協(xié)同作用。其中最主要的糖苷水解酶是內(nèi)切-β-1,4-木聚糖酶，它可以降解木聚糖主鏈的β-1,4-糖苷鍵。目前木聚糖酶在造紙、食品、飼料、生物轉(zhuǎn)化等行業(yè)得到了日益廣泛的應(yīng)用。在造紙工業(yè)中，木聚糖酶可以應(yīng)用于生物制漿，紙漿漂白，廢紙脫墨處理等，尤其在廢紙脫墨中，與傳統(tǒng)的化學(xué)脫墨法相比，利用木聚糖酶進行脫墨，不需要大量的化學(xué)藥品，因而對環(huán)境的影響較小，脫墨廢水的BOD和COD也較低，而且酶法脫墨的效果與化學(xué)法相近，但纖維的物理性能則優(yōu)于化學(xué)法脫墨，因此具有很好的發(fā)展前景。
在用木聚糖酶脫墨之前， 紙漿處于大約高溫 (55-70℃)及高堿性pH (pH9-11)下。高溫和高堿性狀態(tài)對木聚糖酶制劑提出了嚴(yán)格的要求。許多可商購的野生型木聚糖酶的缺點是這些酶呈現(xiàn)酸性的最佳pH及大約55℃的最佳溫度，因而會大大影響脫墨的效果。因此獲得新型的具有耐高溫及高堿性的木聚糖酶的研究具有重要的價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補現(xiàn)有木聚糖酶溫度和pH不能滿足工業(yè)需求的不足，提供一種木聚糖酶和編碼該酶的基因及其在廢紙脫墨中的應(yīng)用。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種木聚糖酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1 所示。
編碼所述的木聚糖酶的基因。優(yōu)選核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
一種重組質(zhì)粒，它包含所述的木聚糖酶基因。
一種重組菌，它含有所述的重組質(zhì)粒。
木聚糖酶的制備方法，在營養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)所述的重組菌，收集具有木聚糖酶活性的多肽。
所述木聚糖酶在廢紙脫墨中的應(yīng)用。將待脫墨的廢紙放入含有0.6-1.2U/mg木聚糖酶的緩沖溶液中，在50-70℃，pH6.0-10.0條件下進行脫墨反應(yīng)。
進一步優(yōu)選為，將待脫墨的廢紙放入含有1 U/mg木聚糖酶的緩沖溶液中，在70℃，pH7.0條件下進行脫墨反應(yīng)。
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