深海微生物在多重极端的生存环境下进化出多种多样的生物酶系统,对深海微生物资源开发和利用有助于新型酶资源的挖掘。本文首次从深海冷泉泥样中分离出可降解硒化卡拉胶的细菌,采用基因工程技术对其硒化卡拉胶酶基因进行了原核表达,并对酶解产物硒寡糖进行了结构与功能的初步研究,以期为应用酶法制备技术大量绿色生产硒寡糖提供技术支撑,为硒寡糖的大范围应用奠定基础。具体研究内容如下:（1）从南海冷泉泥样中筛选到3株能够降解硒化卡拉胶的细菌,通过DNS法比较其胞外酶活,其中以芽孢杆菌Bacillus sp.N1-1活性最高,达到30.12 U/mg。（2）全基因组测序分析结果表明芽孢杆菌Bacillus sp.N1-1环状基因组大小为4,497,340 bp,预测到的编码基因有4,683个,完成其GO、KEGG、CAZy等数据库的功能注释。碳水化合物活性酶（CAZy）数据库注释结果显示,Bacillus sp.N1-1基因组包含138个编码碳水化合物活性酶的基因。（3）通过对编码基因及注释结果进行筛查,获得了硒化卡拉胶酶的候选基因,其属于糖苷水解酶第16（GH16）家族,ORF长度为2133 bp。将该基因切除信号肽后的基因序列进行了异源表达及功能验证,发现表达成功的工程菌经破碎后的上清液具有硒化卡拉胶降解功能,该基因与目前已知的卡拉胶酶基因同源性仅为27.04%-28.12%,说明该序列具有新颖性。（4）经过优化,诱导表达条件为:添加0.7 m M的IPTG在20℃下诱导。对重组硒化卡拉胶酶进行了Ni-琼脂糖亲和纯化,并对其酶学性质进行了研究,发现该酶最适反应温度为40℃,最适反应p H为7,Cu2+可使重组酶失去80%的酶活,测得酶动力学常数为0.2389 mg/m L,酶与底物亲和力较强。（5）利用质谱法分析酶解后的硒化卡拉胶寡糖,发现硒化卡拉胶酶解后主要产生聚合度为二–四的硒寡糖。红外光谱结果显示,酶解得到的硒寡糖与原本的硒化卡拉胶红外吸收曲线基本一致,说明硒化卡拉胶的基本骨架未受到较大影响。（6）将分离纯化后的硒寡糖进行了肿瘤细胞试验,发现其能在一定程度上抑制人慢性粒细胞白血病细胞K562和人脐静脉内皮细胞HUVEC的增殖。在作用浓度为12.5μg/m L时,硒寡糖对K562细胞增殖的抑制率要显著高于硒化卡拉胶（P<0.001）;在作用浓度为25μg/m L（P<0.01）以及50μg/m L（P<0.05）时,硒寡糖对HUVEC细胞增殖的抑制率显著高于硒化卡拉胶。（7）对硒化卡拉胶在海参养殖中的应用进行了研究,将硒化卡拉胶以2.0μg/g的含硒量添加到仿刺参饲料中,抗氧化试验结果表明,刺参体内的谷胱甘肽过氧化物酶活性（GSH-Px）和总抗氧化能力（T-AOC）显著提高（P<0.05）,刺参体内的丙二醛（MDA）含量显著降低（P<0.001）;根据肠道微生物多样性结果,饲料中添加硒化卡拉胶使刺参肠道菌群多样性显著提高,假杆菌属（Pseudophaeobacter）,热带杆菌属（Tropicibacter）,硫磺杆菌属（Sulfitobacter）等有益菌的丰度也有所提高。说明硒化卡拉胶的添加有利于仿刺参的健康养殖,其最适宜添加量有待进一步研究。本研究从深海微生物中获得了新型的硒化卡拉胶酶,既丰富了深海微生物酶资源库,又可为硒寡糖的大规模制备及其在医药与水产养殖方面的应用研究提供科学依据。