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来源：中国食品报

高温木聚糖酶在啤酒酿造工业具有良好应用前景

本报讯 江苏省淮阴工学院的研究人员日前表示，通过将来源于一种极端嗜热细菌的高温木聚糖酶基因在大肠杆菌中进行克隆、表达、纯化后，将其应用到啤酒糖化过程，结果发现其能够显著降解阿拉伯木聚糖，从而降低麦汁黏度，提高过滤速度，改善啤酒品质。该研究为重组木聚糖酶在啤酒酿造工业中的潜在应用提供了一定理论支持。


(资料图片)

木聚糖是半纤维素的主要成分，分布广泛，其主链主要由木糖聚合而成，侧链是一种含有多种取代基且结构复杂的异质多糖。降解木聚糖的水解酶中最为重要的糖苷水解酶（GH），为β-1，4-内切木聚糖酶，在食品、饲料等领域应用广泛。

麦芽发酵啤酒历史悠久。大麦芽胚乳细胞壁含有26%的β-葡聚糖与约71%的阿拉伯木聚糖。在麦芽糖化阶段添加木聚糖酶，可以降低阿拉伯木聚糖黏度，提高麦汁过滤率。目前已有很多关于木聚糖的报道，但在麦芽汁糖化过程中应用效果较好的木聚糖酶仍然很少，主要是受到麦芽汁糖化过程中pH值与温度的影响。麦芽汁糖化条件为：pH5.0—5.6、温度45℃—70℃，且保持1小时。因此需要木聚糖酶在偏酸性的环境中仍能保持一定酶活力。

上述研究人员从嗜热厌氧菌P. thermarum中分离出木聚糖酶基因pthxyn后，发现其表达水平明显高于很多木聚糖酶在大肠杆菌中的表达。研究人员将该木聚糖酶基因在大肠杆菌中进行诱导表达、纯化，并得到了可溶性的木聚糖酶。研究发现，该重组酶具有较好的耐热耐高温特性，当该酶在pH值为5.0—8.0的条件下，保温2小时后能保持80%的酶活力；在75℃保温1小时后，能保持83%的酶活力。同时，大多数金属离子和EDTA对该重组木聚糖酶影响较小。研究认为，该重组木聚糖酶酶学性质明显优于很多木聚糖酶。由于在麦芽汁糖化阶段，生产要求为pH值大致为5.0—6.6，温度为65℃—71℃，而很多通过基因工程改造获得的耐酸耐高温木聚糖酶的温度或pH值耐受性难以同时符合这种生产要求。该研究获得的木聚糖酶pH值耐受范围为5.0—8.0，75℃保温1h，仍能保持83%酶活力，因此其性能相比较其他几种应用于啤酒酿造中的木聚糖酶均具有明显优势。

由于该重组酶具备较好的耐热耐高温特性，研究人员首次尝试将该重组酶直接应用到麦芽汁糖化过程中，结果表明，大麦和小麦中的木糖都得到增加，麦芽汁黏度显著降低，过滤速度得到提高。研究人员表示，该重组酶在啤酒酿造工业中具有很好的应用前景。

（母朵银）

糖基化可改善核桃肽功能性

本报讯云南农业大学食品科学技术学院日前表示，该院研究人员研究发现，核桃肽经糖基化后功能特性得到改善。

核桃又名胡桃、羌桃，系胡桃科胡桃属植物，是世界四大干果之一。核桃具有较高的营养价值，含有20%—25%的优质蛋白，核桃榨油后的核桃粕中含有54%左右的蛋白质，是一种优良的食品原料，但核桃蛋白的主要成分为谷蛋白（70%），其溶解性差，严重限制了其在食品中的应用。

云南农业大学食品科学技术学院的研究人员以核桃粕为主要原料，利用木瓜蛋白酶对核桃蛋白进行有限程度的水解，进而通过超滤系统对水解产物按分子质量分级，得到不同分子质量的肽段，再与不同糖源进行糖基化改性，筛选制备一种具有良好溶解性、乳化性及抗氧化性的改性核桃肽，旨在为核桃肽产品开发及其品质改良提供一定的理论参考。

研究发现，与未糖基化之前相比，酶解液及不同分子质量核桃肽（蛋白水解物）与糖发生糖基化反应后，能够显著提高乳化性质。经综合分析，研究人员确定麦芽糊精与＞30kDa的核桃肽糖基化产物的乳化性及稳定性均增强。研究人员认为，这是因为麦芽糊精糖链排列有序，空间位阻小，增加了糖链接入蛋白肽链的几率，同时麦芽糊精的亲水性和有序糖链结构提高了改性产物的乳化稳定性。

“糖基化反应受多种因素影响，如蛋白（多肽）与糖的配比、反应温度、反应时间等均会影响产物的功能特性，且糖基化反应可通过接枝度和褐变强度评价其反应程度。”研究人员经过反复实验，确定糖基化产物的最佳反应条件为核桃肽—麦芽糊精比例1∶2、反应时间为8 小时、反应温度80℃、肽质量浓度15毫克/毫升，并证实分子质量＞30kDa核桃肽经糖基化改性导致糖蛋白聚合物生成，核桃肽与麦芽糊精形成了糖基化共价复合物。

在功能特性方面，研究人员发现，由于糖类带有大量亲水羟基，经糖基化改性后的核桃水解蛋白肽的亲水基团数目增多，从而提高了核桃肽溶解性。同时，核桃肽糖基化改性使其空间结构变得松散，蛋白肽分子内部的疏水基团适当暴露，导致界面张力降低，从而其乳化性及稳定性也得到提高。

研究还发现，核桃肽糖基化改性后其表面疏水性降低，“这是因为蛋白质水解会导致疏水基团暴露在表面，但与糖接枝反应会引入亲水分子，使蛋白肽空间分子结构发生变化，α-螺旋结构上升，导致分子内部疏水性结合位点暴露程度减小，疏水性降低。”据研究人员介绍，核桃肽—麦芽糊精糖基化产物DPPH自由基清除力也获得提高。

在核桃肽—麦芽糊精制备的核桃油乳状液中，由于核桃蛋白肽分散在油—水界面上，液滴直径较大，导致油滴能被蛋白肽很好地包裹起来。结果证实，核桃肽经麦芽糊精糖基化改性后，能更好分散在油水界面，在油滴表面形成很厚的吸附层，起到了稳定乳状液的作用，有效抑制了乳液液滴间的聚集和絮凝，增强了乳状液的稳定性。“这表明糖基化核桃蛋白肽在乳液类产品开发及其油脂抗氧化方面具有一定的开发利用价值。”研究人员表示。

（田洋）

《中国食品报》(2023年08月21日06版)

（责编：杨晓晶）

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