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本研究以筛选高效产琼胶酶菌株、研究酶的生物学效应、酶学性质及酶法降解琼胶制备琼胶寡糖为基本目的和出发点,从海洋环境中分离筛选出一株高产琼胶酶的菌株F-6,根据伯杰氏菌种鉴定手册和16S rDNA序列分析鉴定,菌株F-6属于弧菌属(Vibrio sp.)。通过单次单因子实验和正交实验,对菌株F-6发酵产酶条件进行优化,确定其最适产酶培养基组分为(W/V):琼胶0.7%;酵母粉0.3%;蛋白胨0.5%; NaCl 2.5%; K2HPO4 0.1%; CaCl2 0.02%; MgSO4.7H2O 0.05%; FeSO4.7H2O 0.002%;起始pH 7.5。最适的发酵产酶条件为: 26℃培养36h。同时,我们对琼胶酶对条斑紫菜细胞解离作用进行研究。主要的实验步骤如下:1)发酵液经过6000g离心30min,得到上清夜;2)上清液通过超滤浓缩,再加入1mol/L的稳定渗透剂。3)混合物通过0.22μm滤膜过滤除菌;4)琼胶酶解离条斑紫菜组织块得到原生质体;5)原生质体置于20℃培养,光照时间为12h/day,光照强度为1500-2000lux,并逐步降低盐度至普通海水。实验结果表明:琼胶酶能很好地降解条斑紫菜细胞得到原生质体,其产率为3×106个原生质体/g新鲜紫菜组织。酶解条斑紫菜的最佳时间为3.5h。1mol/L的葡萄糖作为渗透剂能显著提高原生质体的产率和成活率。原生质体经初步培养发育成愈伤组织,其成活率为60%。该琼胶酶是一种诱导型的胞外酶,采用20-80%(NH4)2SO4分级盐析、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析和Sephacryl S-100凝胶层析对菌株F-6发酵液中的琼胶酶进行分离提纯,获得了两个具有琼胶酶活性的组分,分别命名为Agarase-a和Agarase-b,经SDS-PAGE呈单条带的琼胶酶,分子量分别为54kDa和34.5kDa。对两种酶进行部分酶学性质的研究表明:该Agarase-a的最适作用温度和最适反应pH分别为40℃和7.0,酶活力在pH 5.0-8.0范围内和45℃以下时相对稳定;Agarase-b的最适作用温度和最适反应的pH分别为55℃和9.0,酶活力在pH 6.0-9.0范围内和60℃以下时相对稳定。酶液中含有5mM Zn2+和Mg2+时,Agarase-a活力分别增加了0.4倍和0.2倍;酶液中含有5mM Mn2+和Cu2+时,Agarase-b活力分