摘要
在褐藻胶降解方面，相较于物理及化学方法，酶法降解有其独特的优势，因此褐藻胶裂解酶是充分利用海洋资源不可或缺的工具酶。褐藻胶裂解酶的来源及分类多样，通过β-消除作用将褐藻胶降解为褐藻寡糖，可应用于食品、农业、医药及生物能源方面。本研究筛选出能够降解褐藻胶的菌株，对其发酵产酶条件进行了优化。并研究了褐藻胶裂解酶的酶学性质，为后续的应用提供理论基础。 主要研究结果如下： （1）菌株的初筛及复筛：以腐烂的马尾藻、裙带菜、角叉菜以及牡蛎、海螺的内脏为原料，通过平板初筛得到27株菌株，利用碘液进行透明圈检测，其中有透明圈的菌株包括MW-1、MW-7、MW-8、ML-1、QD-1、QD-2、QD-4、QD-5、BY-1。通过DNS定糖法得到具有较高酶活的目标菌株BY-1。 （2）单因素及正交条件优化：对菌株进行了单因素条件的优化，优化结果为：碳源为1.2%的海藻酸钠；氮源为0.4%的硫酸铵；氯化钠浓度为1.5%；初始pH为7；温度为24℃；转速为150rpm；接种量为3%。单因素优化实验使得酶活提高了45.04%。在单因素实验基础上进行正交实验，得到最适发酵条件为：海藻酸钠浓度为1%，硫酸铵浓度为0.5%，温度30℃，转速130rpm，酶活达到了94.41U/mL，较初始酶活提高了54.67%。 （3）酶学性质的研究：发酵液离心得到粗酶液，通过硫酸铵盐析进行初步的分离纯化，对酶液进行酶学性质的研究，得到的结论为：最佳酶解时间为20min；底物特异性为能同时降解海藻酸钠、Poly M（β-D-甘露糖醛酸）和Poly G（α-L-古罗糖醛酸），但对Poly G的降解能力较弱，主要降解海藻酸钠，其次为Poly M；最适反应温度为30℃，30-40℃时酶活稳定在80%以上，在4-40℃时保温1h酶活稳定，高于40℃时酶活急剧下降；最适酶解pH为7.0且pH为6.5-9时酶活稳定，pH为6.5-8的缓冲液对酶活没有太大的影响；金属离子对其酶活的影响为：Na+、Ca2+对酶促反应有促进作用，K+、NH4+、Cu2+对酶促反应无明显影响，Fe2+对酶促反应有明显抑制作用，EDTA能明显抑制其酶促作用，而SDS对其抑制并不明显。 （4）产物分析：通过TLC薄层层析法对酶解产物进行初步鉴定，由菌株BY-1产的褐藻胶裂解酶降解海藻酸钠得到的寡糖为二糖和三糖，确定该褐藻胶裂解酶为内切酶。
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