[发明专利]一株产褐藻胶裂解酶菌株约氏黄杆菌

说明书

本发明公开了一株产褐藻胶裂解酶的约氏黄杆菌，属于生物技术领域。本发明从土壤及河水样品中分离出约氏黄杆菌(Flavobacterium johnsoniae)WX‑11，即约氏黄杆菌CGMCC No.14444，该菌株营养要求简单，发酵时间短，应用于褐藻胶裂解酶生产中可显著缩短生产周期，降低生产成本。本发明还公开了利用此菌种制备褐藻胶裂解酶及对含有褐藻酸盐的高粘原料的降粘处理。本发明提供的约氏黄杆菌WX‑11所产的褐藻胶裂解酶可降解海藻酸钠，生成具有生物活性的褐藻寡糖，可广泛应用于农业、食品、饲料添加、医药及海藻加工等领域。

技术领域

本发明涉及一株产褐藻胶裂解酶菌株约氏黄杆菌，属于生物技术领域。

背景技术

我国海洋资源丰富，是世界上海洋藻类养殖及加工利用规模最大的国家，海藻产量约占世界总产量的60％，超过了1300万吨。而这丰富的藻类中含有大量的褐藻胶等多糖及糖醇类物质，使得海藻加工及其高值化利用成为我国海洋资源综合利用的重要领域。

研究发现，褐藻胶降解产物褐藻寡糖具有多种生物活性，包括促生长作用、增强免疫力抗肿瘤活性、神经保护作用等，因此，褐藻胶降解产物中的功能性寡糖的开发在国际上已成为一个研究热点。在用于制备褐藻寡糖的方法中，酶解法相较于化学法和物理法具有反应条件温和，产物均一，特异性强，对环境无污染等优点。目前，褐藻胶裂解酶已成为酶法制备褐藻低聚糖的主要工具酶。这类工具酶除了可以制备褐藻寡糖，还在诸多方面都具有重要的研究价值和应用价值，如原生质体的制备，肺囊性纤维化的辅助治疗等。所以，对于褐藻胶裂解酶的挖掘有广阔的前景。

褐藻胶裂解酶是一类多糖裂解酶，通过β消去反应能够降解大分子褐藻胶生成低分子量的褐藻寡糖或单糖。褐藻胶裂解酶按照底物专一性可分为三类：①特异性降解古洛糖醛酸片段(Poly G)的1，4-α-古洛糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.11)；②特异性降解甘露糖醛酸片段(Poly M)的1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.3)；③可以同时降解古洛糖醛酸片段和甘露糖醛酸片段的裂解酶。目前已报道的褐藻胶裂解酶主要是PM内切酶，少部分是PG内切酶和双功能酶，PM外切酶和PG外切酶报道很少。

目前已发现上百种微生物可产生褐藻胶裂解酶，这些微生物大部分来源于细菌，如固氮菌、棒杆菌、交替假单胞菌及黄杆菌等。已有几十种褐藻胶裂解酶的基因已通过基因工程的手段被外源表达。然而，现有的褐藻胶裂解酶普遍存在酶活力较低、酶稳定性较差、酶与产物结合紧密、分离困难等问题，这些缺点限制了褐藻胶裂解酶的推广应用。Sigma公司提供了一种褐藻胶裂解酶制剂产品A1603，但价格昂贵，这极大地限制了褐藻胶裂解酶及酶系在食品、医药、工农业等领域的广泛应用。所以，探索新型的酶制备生产技术，提高酶的产量，创新酶的应用模式已成为必要。

发明内容

本发明首先提供一种产褐藻胶裂解酶的来源，即：约氏黄杆菌(Flavobacteriumjohnsoniae)，约氏黄杆菌的保藏编号为CGMCC No.14444。

本发明提供的约氏黄杆菌(Flavobacterium johnsoniae)WX-11在以海藻酸钠为唯一碳源的筛选培养基上形成的菌落呈黄色，菌苔湿润，菌落圆型，光滑，透明或半透明，稍凸起；革兰染色呈阴性，菌体呈杆状或球杆状，无芽孢。

本发明还提供一种用于诱导上述约氏黄杆菌WX-11发酵产褐藻胶裂解酶的培养基，以海藻酸和/或海藻酸盐为碳源；所述海藻酸盐可以是海藻酸钠。

本发明还提供一种应用所述约氏黄杆菌WX-11产褐藻胶裂解酶的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)活化约氏黄杆菌WX-11；具体地，可以取约氏黄杆菌WX-11接种于固体培养基中，在25～30℃的条件下，培养24h，制得活化菌株；所述固体培养基是在种子培养基中添加15～20g/L琼脂粉。