微生物來源淀粉分支酶異源高效表達策略的研究進展

管媛媛，楊婷，葛雨嘉，黃靜

(華東師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，上海，200241)

淀粉是人體生命活動能量的重要來源，其中的葡萄糖分子由α-1,4-糖苷鍵與α-1,6-糖苷鍵連接。淀粉來源不同，其直鏈與支鏈的比例也不同，這直接影響著淀粉的顆粒形式、結(jié)晶度[1]及功能。根據(jù)在小腸中消化的難易程度(基于水解時間)，可將淀粉分為快速消化淀粉(rapidly digestible starch, RDS)、緩慢消化淀粉(slowly digestible starch, SDS)和抗性淀粉(resistant starch, RS)。RDS的攝入可引起血糖及胰島素水平的迅速提高，已有研究證明該過程可能是引起 Ⅱ 型糖尿病和肥胖癥的原因之一[2]；相比之下，富含SDS及RS的食物可在維持飽腹感的同時，緩慢地為機體釋放能量，具有調(diào)節(jié)血糖、降低血脂、促進礦物質(zhì)吸收和保護腸道等功能，因而被認為是膳食纖維的一種。由于α-1,6-糖苷鍵的水解速率低于α-1,4-糖苷鍵的水解速率，可導(dǎo)致淀粉體外消化速率變慢，所以增加分支密度是提高淀粉慢消化性能的策略之一[3]。

經(jīng)物理改性、化學(xué)改性、生物改性(酶法改性)等方式改性處理后，天然淀粉分子重排生成簇狀結(jié)構(gòu)，消化速率降低，慢消化性能提高[4]。其中，使用淀粉分支酶的生物改性方法因反應(yīng)條件溫和、底物特異性強、得到的產(chǎn)物安全無污染等優(yōu)點而得到青睞。但天然存在的SBE存在酶活低、成本高、處理量小、難以工業(yè)化等問題，因此利用基因工程技術(shù)開發(fā)經(jīng)濟實惠、高效的生物酶產(chǎn)品的研究亟待進行。目前SBE已在多種系統(tǒng)中成功異源表達。本文著重分析了近年來有關(guān)實現(xiàn)微生物來源的SBE在大腸桿菌、枯草芽孢桿菌中重組表達策略的研究進展，概述了這2種表達系統(tǒng)作為SBE生產(chǎn)工具的適用性特征，并討論了SBE異源表達工程的未來前景。……