岩藻聚糖是所有褐藻中所固有的细胞间多糖,它是一种含有硫酸基团,由岩藻糖、半乳糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖及糖醛酸等共同组成的复杂多糖。而且,不同来源的岩藻聚糖以及海藻不同部位、不同季节的岩藻聚糖含量及组成都有所差异。有关岩藻聚糖的生理活性方面,人们发现它在抗凝血、抗高血脂、抗肿瘤等方面具有重要的作用。而经酶解后得到的岩藻聚糖低分子片段,可能在更多方面具有新型的生理活性。岩藻聚糖降解酶包括微生物酶类和来源于鲍鱼、帽贝、蟹类等的动物性的酶类。Furukawa等从海洋弧菌中检测到岩藻聚糖降解酶—岩藻聚糖酶(fucoidanase)和岩藻聚糖硫酸酯酶(fucoidan sulfatase),岩藻聚糖酶的产生较为迅速,而岩藻聚糖硫酸酯酶的产生较晚,二者对pH、温度的稳定性较为相似。通过DEAE-Toyopearl 650M、Sephacryl S-300HR等方法对该菌产生的岩藻聚糖酶进行纯化,得到3种酶,这些酶作用于底物的产物主要是小分子寡糖。Morinaga等对日本近海分离的396个样品进行分析,认为海洋底泥是岩藻聚糖降解菌分离筛选的良好资源,并从中得到32个菌株,其中28株菌属于弧菌属,另外4株未鉴定,而从淡水环境中没有发现岩藻聚糖降解菌的存在。另外,还有从真菌中分离纯化得到岩藻聚糖降解酶的报道,如Fusarium oxysporum。
β-甘露聚糖酶(β-mannanase)主要用于海藻解壁以制备单细胞饵料、造纸工业纸浆的漂白、油井的破胶、降解植物胶生产低聚糖用作双歧杆菌促生长因子、防病抗衰老的保健食品及饲料工业中作为抗营养因子的开发和应用,还可用作多糖链结构分析的工具酶。Araki等从自然海区中分离到l17株能够产生β-甘露聚糖酶的海洋细菌,分别属于假单胞菌、产碱杆菌克雷伯氏菌、肠杆菌、弧菌、气单胞菌、莫拉氏菌和芽孢杆菌等,可见甘露聚糖酶产生菌在自然海域中是广泛存在的。
淀粉酶(amylase)是应用最广的酶制剂之一,占全球酶工业市场份额的25%~33%。海洋微生物能够利用淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等酶类催化多种生物化学反应。目前,已报道的能够产生淀粉酶的微生物种属包括不动杆菌属(Acinetobacter)、微球菌属(Micrococcus)、黄隐球酵母(Cryptococcus flavus)、盐单胞菌属(Halomonas)、青霉菌属(Penicillium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudoalteromonas)等。陈吉刚等人从156株北冰洋海洋细菌中筛选获得了1株淀粉酶高产菌株,通过菌株形态学鉴定和16S rRNA分子鉴定,确定为交替假单胞菌属,经过条件优化,得到的最佳产酶条件为:培养基起始pH为7,最佳碳源为5%葡萄糖,最佳氮源为1.0%蛋白胨,TritonX-100、吐温-20、吐温-80等表面活性剂可以提高菌株淀粉酶活性。从威海文登海域筛选获得一株产淀粉酶的弧菌,该酶在pH 7.5左右活性最高,pH在4~7.5范围内体现较强的稳定性,最适酶解温度为55℃,酶液在60℃以下有较好的热稳定性;表观Km值为0.973mg/mL。
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