褐藻胶是一种可再生碳水化合物资源,其降解产物褐藻寡糖具有抗肿瘤、抗氧化和降血压等多种生物学活性。但是褐藻胶因其粘度大、难以被吸收利用等性质限制了其工业化生产和应用范围。生物酶法是降解褐藻胶的重要方法,目前,降解褐藻胶主要有两个方向:一是筛选高效褐藻胶降解菌,其在适宜条件下生长并产生褐藻胶裂解酶直接降解褐藻胶;二是构建基因工程菌株,以此提高褐藻胶降解效率。本研究从这两个方面来挖掘褐藻胶裂解酶资源,具体研究内容及结果如下:1.褐藻胶降解菌的筛选鉴定及产酶条件优化。通过微生物可培养的方法从红树林沉积物样品中分离得到一株高效褐藻胶降解菌FG2-1,根据细菌16Sr RNA相似性初步判定该菌为微泡菌属成员,将其命名为Microbulbifer sp.FG2-1。以碳源、氮源、氯化钠、培养基初始p H、培养温度和摇床转速为实验单因素,确定了菌种发酵培养基最优成分（g/L）为:海藻酸钠4,硝酸铵1,氯化钠10,七水硫酸镁1,磷酸氢二钾2。最佳发酵条件为:培养基初始p H6.5,培养温度为33℃,摇床转速为150 rpm。在最佳条件下培养24 h后酶活可达到11.5 U/m L,比优化前提高了1.9倍。2.菌株FG2-1的基因组及生物信息学分析。对菌株FG2-1进行了基因组测序,测序结果显示,FG2-1的基因组大小为4,618,149 bp,GC含量为47.0%,有4248个蛋白编码序列,利用RAST和CAZy数据库注释得到7个褐藻胶裂解酶基因,KEGG数据库注释表明该菌株有完整的褐藻胶代谢途径。对预测到的7个褐藻胶裂解酶基因进行生物信息学分析,MAL1～MAL3和MAL5属于PL7家族,MAL4属于PL6家族,MAL6和MAL7属于PL17家族。它们均为亲水性蛋白,不具有跨膜区。其中MAL6和MAL7预测其为PL17家族的外切酶,MAL1～MAL3和MAL5具有PL7家族保守的催化氨基酸和PL7家族典型的三维结构,MAL4具有PL6家族褐藻胶裂解酶典型的三维结构,但其催化位点的关键氨基酸保守性较差,推断其具有降解褐藻胶及其它多糖的潜在能力。3.羊鲍肠道弧菌YBCH1＿8褐藻胶裂解酶基因val1的异源表达及酶学性质探究。以羊鲍肠道弧菌YBCH1＿8的基因组为模板,通过PCR扩增得到褐藻胶裂解酶基因val1,成功构建了重组表达菌株E.coli BL21（DE3）/p ET22b（+）-val1,18℃下经1 mmol/L IPTG诱导24 h,获得重组蛋白,经蛋白纯化后,比酶活达到6.6 U/mg。从温度、p H、金属离子及表面活性剂、动力学分析、底物特异性及降解产物方面研究酶学性质,结果表明,重组酶r VAL1的最适温度为30℃,在10～30℃下保温30 min,剩余酶活能保持80%以上;最适p H为8.5,在p H4.5～10.0保温30 min,剩余酶活保持50%以上;1 mmol/L Mn2+、Ca2+和Co2+对其具有明显促进作用,Fe2+完全抑制重组酶活性,Fe3+和SDS对酶活也有明显抑制作用;动力学参数Vmax为21.70 mg/（m L·min）,Kcat为3.28s-1,米氏常数Km为2.23 mg/m L;重组酶对海藻酸钠的底物特异性大于Poly G和Poly M;TLC分析重组酶降解产物为单糖。结果显示,该重组酶是一种具有适冷特性的外切型褐藻胶裂解酶,在生物燃料的生产制备方面具有应用潜力。海洋作为一个巨大的酶资源库,还有更多潜在价值的褐藻胶裂解酶资源等待挖掘,本研究为挖掘海洋褐藻胶降解菌和褐藻胶裂解酶基因资源奠定了基础,为褐藻寡糖的制备及利用褐藻生产生物乙醇提供了很好的酶资源。