海洋致病菌众多且以弧菌为主，海水浸泡伤后可发生伤区弧菌感染，严重时可危及患者生命。目前针对海水浸泡伤后伤区弧菌感染的研究主要侧重于创伤弧菌、副溶血弧菌和解藻酸弧菌等。建立海水浸泡伤后伤区弧菌感染动物模型，成为此类研究的关键环节。在模型建立过程中，海水取样、实验动物的选择、海水浸泡方法及继发性感染的规避等核心问题需要引起重视。笔者对海水浸泡伤后伤区弧菌感染动物模型制作的方法进行了总结，这有利于推进该领域的理论研究，从而提高海水浸泡伤的救治水平。

随着大型褐藻生产燃料乙醇以及褐藻寡糖重大药用价值的发现,褐藻胶裂解酶成为国内外多个领域的研究重点.文中对解藻酸弧菌上与褐藻胶降解相关的5个基因分别进行克隆表达,通过SDS-PAGE和酶活性定量测定,发现该基因簇中的4个基因有降解褐藻胶活性.对酶活最高的rAlgV3进行了诱导条件的优化、酶蛋白纯化及酶性质研究,发现优化诱导条件后重组酶rAlgV3的酶活由2.34x 104 U/L上升为1.68× 105 U/L,比优化前提高了7.3倍;对酶性质进行表征发现该酶在4-70℃均有活性,最适反应温度为40℃,在4-20℃酶相对稳定;该酶在pH 6.5-9.0环境下均有较高的酶活,最适pH为8.0;pH稳定性好,在pH 4.5-9.5环境下可以稳定存在;适量的NaC1浓度和Fe2+、Fe3+等离子具有促进酶活的作用,SDS和Cu2+离子可明显抑制酶活力.对该酶的底物特性的研究发现,该酶不仅可以降解褐藻胶中的Poly-M片段,也能降解Poly-G片段,具有广泛底物特性;其降解海藻酸钠主要释放二糖和三糖,是一种内切酶.该酶对于第三代燃料乙醇的发展及褐藻寡糖的生产具有重要作用.

[目的]对来自羊鲍肠道中弧菌(Vibrio sp.YBCH1_8)的褐藻胶裂解酶基因val1进行异源表达并研究其酶学性质.[方法]采用PCR技术获得褐藻胶裂解酶基因val1,分析基因序列,构建重组质粒pET-VAL1并在大肠杆菌中实现异源表达,经纯化后对其酶学性质进行研究.[结果]重组酶rVAL1最适温度为30℃;最适pH为8.5,在pH 4.5～10.0范围内保温30 min仍能保持50％以上的相对酶活力;对海藻酸钠具有良好的底物特异性;Mn2+和Co2+对rVAL1酶活具有明显促进作用,而Fe2+、Fe3+、SDS和EDTA对rVAL1活性抑制作用明显;rVAL1动力学参数Km值为2.23 mg/mL,Kcat为3.28s-1,Vmax为21.70 mg/(mL·min);薄层层析分析显示,VAL1降解终产物主要是单糖组分,推测其属于外切型褐藻胶裂解酶.[结论]成功对褐藻胶裂解酶基因val1进行外源表达,研究发现VAL1是一个PL7家族中具有适冷性的外切型褐藻胶裂解酶,最适条件下比酶活为6.6 U/mg.

为获得可产生褐藻胶裂解酶并高效降解褐藻胶的菌株,以海藻酸钠为唯一碳源配制培养基,以透明圈法进行初筛,DNS法复筛,从海洋生物中筛选得到1株高酶活力褐藻胶降解菌株B12,经16S rDNA序列分析、生理生化试验、电镜观察,确定该菌为弧菌属(Vibrio sp.).通过单因素试验及响应面优化试验对影响菌株生长和产酶条件的5个因素(发酵初始pH值、发酵温度、NaCl质量浓度、接种量和装液量)进行优化.得到该菌株最佳产酶条件:pH 6.52,发酵温度28.2℃,NaCl质量浓度20.1 g/L,接种量2.1％,装液量59.5 mL.在最佳发酵条件下,B12菌株酶活力可达91.68 U/mL,相比于优化前提高了38.5％.菌株开始产酶时间提前6 h,4℃冷藏酶活力稳定性较好.

本研究以褐藻酸钠为唯一碳源,从广西茅尾海采集的海藻和海水样品中分离获得了10株高产褐藻胶裂解酶(Alginate lyase)的菌株,经过16S rDNA系统发育分析,初步确定这些菌株分别属于盐单胞菌属、假交替单胞菌属和弧菌属.为进一步了解褐藻胶裂解酶(ALG)功能基因的进化轨迹,本研究从GenBank收集了alg基因的同源序列.通过系统发育分析和极大似然分析,运行位点模型和分支位点模型进行了计算,确定该基因存在正选择现象.正选择进化分析结果表明4Y、16I、40N、61L、91T、99S、149L和154S为alg基因的正选择位点,提示环境选择压力促进了alg基因的进化.本研究为后续褐藻胶裂解酶定向诱变或残基的结构与功能之间的作用机制等相关研究提供重要的科学依据和理论支撑.

[背景]褐藻胶裂解酶种类丰富、降解机制多样,是高效环保降解褐藻胶、制备褐藻寡糖的工具酶,成为褐藻植物高值化开发利用的研究热点.[目的]从海泥中筛选获得褐藻胶裂解酶高效产酶菌株,确定菌株发酵产酶最优条件,鉴定和分析酶降解产物,进而解析该酶的降解特性.[方法]以褐藻胶为唯一碳源,从海带养殖场附近海泥中筛选菌株,通过形态学观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列比对进行菌种鉴定.优化发酵培养基并利用筛选菌株进行发酵产酶.利用红外和阴离子交换色谱分析不同程度酶解产物以确定该酶的降解偏好,利用薄层色谱和液相色谱-质谱鉴定酶降解的终产物.[结果]筛选鉴定得到一株产褐藻胶裂解酶的需钠弧菌(Vibrio natriegens) SK42.001,最优产酶培养基为海藻酸钠8.0 g/L、(NH4)2SO48.0 g/L、NaCl 30.0 g/L、MgSO4·7H2O 5.0 mmol/L和K2HPO4·2H2O 10.0 mmol/L,发酵酶活为(5.20±0.14) U/mL.菌株所产酶偏好于降解褐藻胶中的古罗糖醛酸片段,并且终产物聚合度较为单一,主要为褐藻三糖.[结论]筛选到褐藻胶裂解酶高效产酶菌株Vibrio natriegens SK42.001,该菌株所产酶具有古罗糖醛酸降解偏好性且可特异性生产褐藻三糖,具有进一步开发用于大规模制备褐藻胶裂解酶或褐藻寡糖生物制品的潜力.

探讨了褐藻胶降解菌株S10的生长条件及其对产褐藻胶降解酶活力的影响.以分离自海参肠道的褐藻胶降解菌株S10为研究对象,采用形态学观察结合16S rDNA序列分析,对菌株S10进行菌种鉴定并对其生理生化特性进行测定.以降解酶活力为指标,利用单因素、Plackett-Burman(PB)和响应面法对培养基成分和培养条件进行优化;最后对优化前后的菌株生长量、产酶活力和粗酶液稳定性进行分析.结果表明,菌株S10属于溶藻孤菌(Vibrio alg-indyticus);当pH7、接种量2％(体积分数)、装液量150 mL、温度26℃、转速150 r/min、NaCl 3％(质量分数,下同)、海藻酸钠含量1.12％、硫酸铵含量0.44％、培养时间35.95 h条件下,褐藻胶降解酶活力最大(188.18 U/min).优化后产酶活力提高30％;4℃低温更有利于该酶保存.综上,优化后的菌株S10产褐藻胶降解酶活力较高,能更好地用于降解褐藻胶,可为提高褐藻胶的利用率和进一步发掘褐藻胶寡糖的利用价值提供参考.