时间：2025-09-04 10:06 来源：中国水产科学研究院 原文: 木糖异构酶（Xylose isomerase）是生物质转化、稀有糖合成及高果糖浆生产中的关键酶，在食品、医药和生物能源等领域具有广泛应用。然而，目前大多数商业化木糖异构酶来源于嗜热微生物，其催化反应通常需在70–95 ℃条件下进行，不仅能耗高，还易产生美拉德反应副产物，影响产品色泽与风味。因此，开发兼具高催化性能与低温适应性的木糖异构酶具有重要意义。
研究团队首次从南极磷虾（Euphausia superba）中克隆获得低温高效木糖异构酶（EsXLI）基因，并完成其异源表达、构效分析与功能优化。研究结果表明，EsXLI能够高效催化D-木糖（D-xylose）转化为D-木酮糖（D-xylulose）的异构化反应，其最适温度为50 ℃、最适pH为7.0，并且在低温条件下仍保持较高的催化活性与稳定性。金属离子测试显示，Co??、Mn??和Mg??可显著提升酶活，而Ca??、Ba??则具有抑制作用。与多种已报道的木糖异构酶相比，EsXLI在底物亲和力（Km）和催化效率（kcat/Km）方面均具有显著优势。特别是D328A突变体将最适反应温度进一步降低至40 ℃，显著增强了低温催化潜力。
该成果不仅丰富了极地生物酶资源库，也为构建节能、温和条件下运行的食品级生物催化体系提供了新思路。
黄海所2022级硕士研究生谭佳豪为该论文的第一作者，黄海所徐甲坤研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划等项目的资助。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813025073398
