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入选中国科技期刊卓越行动计划
中国农业大学食品科学与营养工程学院，中国轻工业食品生物工程重点实验室，中国农业大学工学院，中原食品实验室，南京财经大学食品科学与工程学院，江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心的田嘉欣，杨行，赵玉琪，闫巧娟，李延啸，江正强等人重点讨论了功能性寡糖的聚合度对其功能活性的影响，特别是木葡寡糖（XyGOs）的聚合度与其功能活性的关系。章节介绍了酶解法制备木葡寡糖的优势，并指出当前木葡寡糖生产中低聚合度组分（DP 2~4）的缺乏。同时，章节阐述了木葡聚糖酶的来源、分类及其在木葡寡糖制备中的应用，特别是GH74家族木葡聚糖酶在制备低聚合度木葡寡糖方面的潜力。文章还介绍了苹果渣作为制备木葡寡糖的潜在底物，以及利用低共熔溶剂预处理苹果渣的方法。最后，章节描述了本研究通过异源表达北风类芽孢杆菌来源的GH74家族木葡聚糖酶，并研究其酶学性质及在苹果渣水解中的应用，旨在为苹果渣的高值化利用提供理论基础和实践依据。
主要研究了北风类芽孢杆菌木葡聚糖酶XEG74B的表达、性质以及在苹果渣木葡寡糖制备中的应用。重点内容包括：1. XEG74B基因全长3285 bp，编码1094个氨基酸，分子量和等电点分别为114.7 kDa和5.0，属于新型GH74家族木葡聚糖酶。2. XEG74B在大肠杆菌BL21（DE3）中成功表达，表达量为18.0 U/mL，纯化后酶活力回收率为51.4%，纯化倍数为2.2。3. XEG74B的最适pH为5.5，最适温度为55℃，具有良好的pH稳定性和温度稳定性。4. XEG74B对木葡聚糖具有较高的比酶活力，为68.4 U/mg，对其他底物活力较低。5. XEG74B能够水解木葡聚糖产生低聚合度的木葡寡糖，属于过程性内切酶。6. 经DESs预处理后，苹果渣中木葡寡糖得率为2.79 g/100 g苹果渣，水解率优于已报道的大部分木葡聚糖酶。7. 利用XEG74B水解苹果渣制备的木葡寡糖中，至少含有15种不同聚合度的木葡寡糖。
图 1 木葡聚糖酶PbXEG74B与其他来源木葡聚糖酶序列比对
Figure 1. Multiple sequences alignment of PbXEG74B and other xyloglucanases
注：相同的残基在红色背景上显示为白色，保守残基在白色背景上显示为红色，两个保守的催化残基用红色五角星标记。
图 2 PbXEG74B与PoGH74结构比对
Figure 2. Structural comparison between PbXEG74B and PoGH74
注：催化残基用红色标注；PbXEG74B与PoGH74催化模块（CD）用蓝色和粉色标注；碳水化合物结合模块X2和CBM3分别用紫色和黄色标注。
图 3 木葡聚糖酶PbXEG74B纯化前后电泳
Figure 3. SDS-PAGE of PbXEG74B before and after purification
注：M：高分子量标准蛋白；1：粗酶液；2：纯酶液。
图 4 PbXEG74B的最适pH（a）、pH稳定性（b）、最适温度（c）和温度稳定性（d）
Figure 4. Optimal pH (a), pH stability (b), optimal temperature (c) and temperature stability (d) of PbXEG74B
图 5 木葡聚糖（a）、木葡七糖（b）和木葡九糖（c）PbXEG74B水解产物TLC分析
Figure 5. TLC analysis of XyG (a) , XXXG (b) and XLLG (c) hydrolyzed by PbXEG74B
图 6 未处理（a）和预处理（b）苹果渣的微观结构（2000×）
Figure 6. Microstructure of untreated (a) and pretreated (b) AP (2000×)
图 7 苹果渣木葡寡糖的组分
Figure 7. Composition of AP XyGOs
注：CK：未预处理的苹果渣水解8 h；G：葡萄糖；G2：纤维二糖；G3：纤维三糖、G4：纤维四糖；XXXG：木葡七糖；XLLG：木葡九糖。
图 8 苹果渣木葡寡糖的ESI（a）和MALDI-TOF（b）分析
Figure 8. ESI (a) and MALDI-TOF (b) analysis of AP XyGOs
表 1 PbXEG74B水解苹果渣制备木葡寡糖得率
Table 1 Yield of XyGOs in enzymatic hydrolysis of pretreated AP by PbXEG74B
注：同列字母不同表示差异显著（P<0.05）。
引用本文：田嘉欣，杨行，赵玉琪，等. 北风类芽孢杆菌木葡聚糖酶的表达、性质及在苹果渣木葡寡糖制备中的应用[J]. 食品工业科技，2025，46（11）：142−150. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024060437.
Citation: TIAN Jiaxin, YANG Hang, ZHAO Yuqi, et al. Expression and Characterization of Xyloglucanase from Paenibacillus borealis and Its Application in the Production of Xylogluco-oligosaccharides from Apple Pomace[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(11): 142−150. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024060437.
基金项目：国家自然科学基金（22378419）。
通信作者简介
江正强，男，汉族，博士，中国农业大学食品科学与营养工程学院教授，专业方向：食品生物技术。国家杰出青年基金获得者，入选科技创新领军人才、国家百千万工程有突出贡献中青年专家、国务院政府特殊津贴、科技部中青年创新领军人才、教育部新世纪优秀人才、农业部农业科研杰出人才及其创新团队：农产品生物加工技术创新团队等。中国农业工程学会农产品加工分会理事长、中国生物发酵产业协会常务理事、中国生物发酵产业协会益生制品分会副理事长、中国食品工业协会常务理事等。受邀担任《Biotechnology & Applied Biochemistry》、《Food & Agricultural Immunology》等SCI期刊编委，同时担任《中国粮油学报》、《食品科学》和《中国酿造》编委等。
（以上信息来中国农业大学食品科学与营养工程学院官网）
荟聚食品英才，
共创美好未来
各位专家学者：
为推动食品科学领域的知识经验交流，促进食品产业的创新发展，2025第三届食品科学家论坛及产学研交流大会、2025宁夏食品科学论坛暨《食品工业科技》与 Food Innovation and Advances 编委会会议将于2025年8月4-6日在银川召开。本次论坛将以“荟聚食品英才，共创美好未来”为主题，旨在为食品科学家提供交流平台，加强技术交流和创新能力融合。
本届论坛拟邀请食品科学领域研究机构的多位专家学者，围绕基础研究领域的前沿进展、产业发展最新动态，展开深入的学术交流与探讨。同时，我们将就未来的合作和交流平台建设进行对话，总结经验、传播知识、思考未来，共同推动食品科技创新和可持续发展。
食品科学家是推动食品学科发展、产业进步的中坚力量，而青年科学家是重要力量。本次论坛诚挚邀请国内外各大院校、科研院所、食品企业等专家共同参与，期待食品科学家、青年科学家、博士研究生、硕士研究生积极提交研究成果，分享研究心得，共同推动食品学科的发展。本届论坛不仅为国内外食品学科领域的交流与合作提供了平台，也将为食品期刊、食品饮料企业、仪器商提供展览、展示。Food Junction：2025第三届食品科学家论坛及产学研交流大会期待与您相约“塞上江南”——银川。
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