近日，沈阳农业大学生物科学技术学院微生物酶工程团队安迎锋教授课题组在国际期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry发表了题为“Efficient hydrolysis of lignocellulose using spore surface-displayed bifunctional xylanase/feruloyl esterase purified with ELP-intein-based strategies”的研究论文。博士生王虹玲为本文第一作者，安迎锋教授、阚国仕教授为共同通讯作者。
木质纤维素是农业废弃物的主要成分，其高效酶解转化是生物炼制领域的研究热点。双功能木聚糖酶/阿魏酸酯酶（XynII-Fae）可同步降解木聚糖与释放阿魏酸，但面临纯化成本高、稳定性差、难以重复利用等工业化瓶颈。本研究创新性构建了基于ELP-intein（弹性蛋白样多肽-内含肽）的非色谱纯化策略，成功实现了双功能酶XynII-Fae的低成本、高效制备，尤其解决了该酶在大肠杆菌中包涵体表达的复性难题。进一步通过戊二醛交联将纯化后的XynII-Fae共价展示于枯草芽孢杆菌168孢子表面，构建了稳定的全细胞催化剂Sp-G-XynII-Fae。研究结果表明，与游离酶相比，Sp-G-XynII-Fae的最适温度提升10℃，热稳定性、酸碱稳定性及有机溶剂耐受性显著增强；4℃储存35天仍保留约60%初始活性，重复使用10次后仍维持67%-73%活性。在脱木质化玉米秸秆、小麦秸秆和甘蔗渣的水解实验中，Sp-G-XynII-Fae可高效释放阿魏酸与还原糖，阿魏酸产量较游离酶提高29.8%-35.3%，展现出优异的实际应用潜力。该研究通过酶分子设计-低成本纯化-孢子固定化的系统整合，为农业废弃物的高值化利用提供了新策略，在食品、饲料、生物制药及环境工程等领域具有广阔应用前景。此前，安迎锋课题组在酶工程、微生物合成与生物炼制领域已发表多项重要成果，相关研究发表于Biotechnology Advances、Bioresource Technology、Food Chemistry、Carbohydrate Polymers等国际知名期刊。（一审一校：安迎锋，二审二校：王显玲，三审三校：范海延）
论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42118958/
