本研究的意义和影响：卡拉胶寡糖的酶制剂由于其多种生理活性而受到越来越多的关注。酶活性高、稳定性好的酶制剂研究迫在眉睫。在这项工作中，一个新的j-carrageenase鉴定及特征元素从海洋细菌Pedobacter海南nj-02。活性高的酶可能是生产卡拉胶寡糖的一种有价值的工具。

卡拉胶是由 1 ,32β2D2吡喃半乳糖和 1 ,42α2D2吡喃半乳糖作为基本骨架 ,交替连接而成的硫酸线性多糖 ,主要存在于红藻纲中的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等的细胞壁中[ 1 ] 。根据其二糖单元上所含的硫酸基团的数量和内醚环的有无 ,可将卡拉胶分为κ2ι、2、λ2、γ2、υ2、φ2、ξ2和ω2卡拉胶等类型 ,工业生产和使用的主要为κ2卡拉胶ι、2卡拉胶和λ2卡拉胶 3 种。κ2卡拉胶由 1 , 3 连接的 42O2硫酸2β2D2半乳糖和 1 ,4 连接的 3 , 62内醚2α2D2半乳糖交替连接而成。κ2卡拉胶酶 ( EC 3 . 2 . 1 . 83) 主要来源于海洋细菌 ,通过断裂κ2卡拉胶的β21 ,4 糖苷键降解κ2卡拉胶。κ2卡拉胶酶的用途广泛 ,如红藻细胞壁结构分析、红藻原生质体制备和κ2卡拉胶寡糖制备等。κ2卡拉胶寡糖及其衍生物具有很多很好的生物活性 , 如抗病毒[ 4 ] 、抗肿瘤[ 5 ] 、免疫调节 等。Kang 等[7]分离出的芽孢杆菌Bacillussp.SYR4，能够利用海藻废水作为碳源，通过降解琼脂、卡拉胶，过分离产生 7~10 wt%的生物乙醇。卡拉胶是一种红藻多糖，主要存在于红藻纲中的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等生物的细胞壁中。卡拉胶是由1，3-β-D-吡喃半乳糖和1，4-α-D-吡喃半乳糖作为基本骨架，交替连接而成的硫酸线性多糖。目前能够工业化生产的主要有κ-型、ι-型和λ-型三种卡拉胶，并已广泛应用于食品、化工等行业。近年来，人们发现不同聚合度的卡拉胶寡糖具有多种药理活性，有望发展为新一代的海洋药物。卡拉胶多糖的降解通常有酸水解和酶解两种方法，其中酶解反应条件温和、专一性强，已受到广泛关注。

现已经报道的能够产生卡拉胶降解酶的微生物绝大部分都是海洋细菌，包括假交替单胞菌属 Pseudoaltermonas[3,10]、假单胞菌属 Pseudomonas[11]、噬纤维菌属 Cytophaga[12]、弧菌属 Vibrio[13] 、交替单胞菌属 Alteromons[1] 和Zobella[14]。

卡拉胶寡糖已引起越来越多的关注，由于其良好的生物活性，如抗炎（arfors和能量1993），抗凝血作用（Yao等人。2014）抗肿瘤和抗血栓活性（铃木等）。1991；胡等人。2006）。此外，它们还具有良好的溶解度和生物利用度（太阳等）。

作为一个结果，卡拉胶寡糖的制备，通过化学水解和酶的降解作用，越来越引起人们的重视，成为相关研究的焦点（元等人。2005）。化学水解法通常被认为是非常严重的，在水解过程中降解产物的结构被破坏。2003）。因此，具体的卡拉胶酶酶降解法，它具有反应条件温和、底物特异性高等特点，被认为是制备卡拉胶寡糖的一种很有前途的方法。2003）。从不同的细菌carrageenases包括生化特征的各个方面不同，降解产物的序列和分布。迄今为止，具有商业用途潜力的酶很少，而且由于缺乏基因信息，重组表达的酶很少。因此，这是迫切需要得到完整的基因信息卡拉胶酶，用于工业应用的高活性和稳定性。在以往的研究中，已经从东海分离，鉴定和基因组测序新卡拉胶降解海洋细菌抗Pedobacter海南nj-02。在这项工作中，得到了充分的长度的基因的一个新的j-carrageenase通过基因的菌株MIC信息，其次是与异源表达基因的克隆。重组酶的特点是经Ni-NTA琼脂糖和降解产物进行纯化，用ESI-MS分析结果表明，酶将卡拉胶寡糖的生产潜力分析。从1966 年 首次从海洋假单胞菌中分离得到能够降解κ2卡拉胶的酶开始 ,仅有 2 个κ2卡拉胶酶的基因被报道 ,分离纯化得到的κ2卡拉胶酶也是屈指可数 ,国内对κ2卡拉胶酶地研究也主要集中在κ2卡拉胶酶降解菌的筛选及培养条件优化方面 ,对酶的分离纯化和性质研究比较少 。本文利用κ2卡拉胶为唯一碳源的选择性培养基 ,从角叉菜表面分离得到 1 株高产κ2卡拉胶酶的海洋交替假单胞菌 Q Y202 ,其所产κ2卡拉胶酶不但活力高 ,且达到产酶高峰所需发酵时间短,仅需 24 h 。该酶的分离纯化步骤快速简单 ,可重复性强,发酵液上清经硫酸铵沉淀脱盐后,经一步离子交换层析即可得到电泳纯的纯酶,回收率高达 43. 9 % , 有利于大规模发酵生产及酶的应用。

目前对κ2卡拉胶酶的基本酶学性质的研究还不全面 ,所报道的κ2卡拉胶酶的多在 40 ℃左右 ,p H = 6～8 的条件下反应活性较好;对酶活稳定性研究较少 ,牟海津 发现的κ2卡拉胶酶在 55 ℃放置 30 min 即丧失全部酶活力 ,从 Cytophage. sp Dsjj 中发现的κ2卡拉胶酶在 40 ℃放置 1 h ,酶活亦完全丧失 ,本文所研究κ2卡拉胶酶热稳定性较好 , 在 40 ℃放置 1 h 仍能保持约60 %的活力。所报道的κ2卡拉胶酶的分子量分布较广,大至 128 kDa ,小至 30 kDa ,本文所研究的κ2 卡拉胶酶分子量为 33 . 2 kDa ,不同于以往报道的κ2卡拉胶酶 ,是 1 个新κ2卡拉胶酶。该酶的底物专一性强 , 能够迅速降解κ2卡拉胶 ,降解终产物是硫酸新κ2卡拉二糖和硫酸新κ2卡拉四糖。综上所述 ,该κ2卡拉胶酶不但活性较高 ,而且分离纯化简单、回收率高 ,易于产业化 ,具有良好的应用开发前景。