近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所飼用酶工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在抗生素替代品的開發(fā)方面取得新進(jìn)展，研究揭示了雙功能果膠酶以分子內(nèi)協(xié)同相互作用的方式高效降解果膠多糖的分子機(jī)制，并成功應(yīng)用于指導(dǎo)生產(chǎn)具有抗菌活性的甲酯化果膠寡糖。相關(guān)研究成果發(fā)表在《清潔生產(chǎn)雜志（Journal of Cleaner Production）》。

 

　　我國是水果生產(chǎn)大國，果品種類豐富。近年來，水果加工業(yè)也得到了快速發(fā)展，以水果加工副產(chǎn)物（如水果渣）為代表的農(nóng)業(yè)廢棄物排放量呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。將蘋果渣、紅薯渣、橘皮、柚子皮、籽瓜皮等富含果膠類物質(zhì)的食品加工副產(chǎn)物合理利用、變廢為寶，意義深遠(yuǎn)。

 

　　為了保證果膠水解物的特異性，研究人員采用結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段首先確定了雙結(jié)構(gòu)域雙功能果膠甲酯酶與多聚半乳糖醛酸酶的催化機(jī)理，闡明了兩個(gè)結(jié)構(gòu)域通過linker區(qū)連接，以分子內(nèi)協(xié)同相互作用的方式提高果膠底物水解效率的分子機(jī)理。研究表明，甲酯化果膠寡糖作為主要的水解產(chǎn)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(shí)現(xiàn)抗生素替代品甲酯化果膠寡糖的高效生產(chǎn)提供了理論指導(dǎo)，也為農(nóng)業(yè)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(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

 

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