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    研究揭示雙功能果膠酶高效降解果膠多糖的分子機制

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      近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所飼用酶工程創新團隊在抗生素替代品的開發方面取得新進展,研究揭示了雙功能果膠酶以分子內協同相互作用的方式高效降解果膠多糖的分子機制,并成功應用于指導生產具有抗菌活性的甲酯化果膠寡糖。相關研究成果發表在《清潔生產雜志(Journal of Cleaner Production)》。

      我國是水果生產大國,果品種類豐富。近年來,水果加工業也得到了快速發展,以水果加工副產物(如水果渣)為代表的農業廢棄物排放量呈現快速增長的態勢。將蘋果渣、紅薯渣、橘皮、柚子皮、籽瓜皮等富含果膠類物質的食品加工副產物合理利用、變廢為寶,意義深遠。

      為了保證果膠水解物的特異性,研究人員采用結構生物學手段首先確定了雙結構域雙功能果膠甲酯酶與多聚半乳糖醛酸酶的催化機理,闡明了兩個結構域通過linker區連接,以分子內協同相互作用的方式提高果膠底物水解效率的分子機理。研究表明,甲酯化果膠寡糖作為主要的水解產物,對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均具有明顯的抗菌活性,最小抑菌濃度范圍為0.5-0.8毫克/毫升。該研究為實現抗生素替代品甲酯化果膠寡糖的高效生產提供了理論指導,也為農業廢棄物資源再利用開辟了新路徑。

      

     

      該研究得到國家自然科學基金、北京市自然科學基金等項目的資助。(通訊員 付松川)

      原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652621042761

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