[發明專利]產生褐藻膠裂解酶的菌株及其發酵方法

有效

• 申請號: 201210053384.4
• 申請日: 2012-03-03
• 公開（公告）號: CN102586150A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張心齊;柏超;遲方濤;鄭剛;吳敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學舟山海洋研究中心
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/88;C12R1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;趙杭麗

技術領域

本發明屬于微生物菌株及其應用，涉及一株新的海洋細菌菌株Tamlana?sp.?ZJU?HZ22，菌株保藏號為CGMCC?No.?5324。本發明還涉及該菌株發酵產生的褐藻膠裂解酶（ALG22）及其制備方法。

背景技術

褐藻膠（alginate）是褐藻酸、褐藻酸鹽及其它衍生物的統稱，廣泛存在于海帶、馬尾藻、巨藻等上百種褐藻的細胞壁中，主要由1,?4?–?β?–?D?–甘露糖醛酸（M）及1,?4?–?α?–?L?–古羅糖醛酸（G）兩種糖醛酸單體聚合而成，聚合形式包括：以poly?M或者poly?G的形式構成均聚多糖，或者以poly?MG的形式（包括M、G單體一一交替聚合或者以不同比例隨機聚合）構成雜聚多糖。

褐藻膠裂解酶（alginate?lyase）是一種專一作用于1→4糖苷鍵，通過β消去機制切斷褐藻膠糖鏈的酶。由于尚未發現能夠作用于褐藻膠的水解酶，因此，褐藻膠裂解酶是目前唯一有效的褐藻膠降解酶類。褐藻膠裂解酶在海洋藻類、軟體動物、棘皮動物中均存在，但大部分都來源于海洋細菌、土壤細菌以及真菌。通過文獻查新獲悉，目前國外獲得的海洋產酶菌株主要分布在Alginovibrio，Alteromonas，Beneckea，Halomonas，Photobacterium，Pseudomonad，Pseudomonas，Vibrio等屬中。國內有文獻報道的產酶菌株主要包括海洋來源的弧菌（Vibrio）、交替假單胞菌（Pseudoalteromonas）、不動桿菌（Acinetobacter）、Agarivorans細菌，以及土壤來源的芽孢桿菌（Bacillus）等。專利檢索的結果表明，目前國內涉及褐藻膠裂解酶的專利有9個，產酶菌株包括Acinetobacterjuni?X8（CCTCC?No.?209110），AgarivoransalbusYKW-34，Vibrio?sp.?JG07-007（CCTCC?M207068），Vibrio?sp.?QY101，Vibriofluvialis（CCTCC?M200015），Pseudomonas?sp.?QDA，以及一株新的嗜堿菌N19-2（CGMCC?No.?0464）。綜上所述，Tamlana屬的細菌在國內外均尚未有褐藻酸裂解酶的報道。

褐藻膠裂解酶最初是一種重要的生物學工具酶，作為解壁酶應用于褐藻單細胞、原生質體的制備，以及褐藻胞內物質的提取等，在海藻遺傳工程研究中有廣泛地應用。而近年來，褐藻膠裂解酶作為一種潛在的工業用酶在褐藻的液化以及褐藻寡糖的制取中成為研究熱點。前者主要通過該酶與其他海藻多糖水解酶的共同作用實現藻體生物質的液化，最大程度地提取海藻有機碳，進而作為海藻深加工品的生產原料。后者主要作為活性褐藻寡糖的生產用酶，因為酶解獲得的褐藻寡糖在其非還原性末端具有C_4,5不飽和雙鍵，從而使其具備了獨特的物理特性、生理活性和藥用功能，而物化方法制備的褐藻寡糖則沒有相應的性質。目前的研究證明，褐藻寡糖的物理特性主要可應用于食品原材料和添加劑，造紙添加劑，農業殺蟲劑和農藥穩定劑、調節劑等；生理活性主要可應用于整腸、解毒、降血糖血脂、抗炎、抗菌、免疫調節等；藥用活性主要可應用于抗腫瘤、抗病毒和治療心腦血管疾病的寡糖藥物。

我國海藻資源豐富，海帶、紫菜等經濟海藻的養殖尤其發達，但藻類加工業的發展則相對滯后，加工產品種類少、附加值低、市場競爭力弱。在此背景之下，以褐藻膠裂解酶、瓊膠酶為代表的一系列海藻多糖降解酶的研發，對于藻類生物質在諸如食品、醫藥、農業、能源等領域的精深化和多樣化利用具有重要的推動作用，對我國海洋經濟發展具有重要意義。

發明內容