论文荐读

岩藻多糖酶产生菌的筛选及其酶解产物的结构表征、抗氧化研究

作者：

杨柳，顾秋亚，王聪聪，李熙文，余晓斌*

单位：

江南大学 生物工程学院，工业生物技术教育部重点实验室

基金项目：

国家轻工技术与工程一流学科自主课题（LITE2018-11）

摘要&关键词

摘要：该文以唯一碳源法初筛，并以高效凝胶渗透色谱法（high performance gel permeation chromatography，HPGPC）检测，从茶叶中得到一株具有岩藻多糖酶活性的菌株。利用该菌发酵粗酶液在50 ℃下酶解岩藻多糖（fucoidan，F）24 h后，产物中低于10 kDa的低分子质量岩藻多糖（low molecular weight fucoidan，LMWF）相对含量为59.4%。基于ITS基因序列的系统发育分析,该菌株被鉴定为Aspergillus amstelodami。后用该菌株的发酵粗酶液酶解制备低分子质量岩藻多糖，分析F和LMWF的硫酸基团含量、单糖组成、分子质量和糖苷键类型；结果表示，F、LMWF硫酸基团含量分别为（33.0 ± 0.3）%、（32.4 ± 0.9）%；单糖主要由岩藻糖和半乳糖组成,并含有少量的木糖和葡萄糖醛酸；分子质量分别为277 kDa、2 997 Da；糖苷键类型均为α-糖苷键。水解前后样品的抗氧化结果显示，LMWF的抗氧化活性明显优于F；表明利用该菌发酵粗酶液酶解制备的低分子质量岩藻多糖具有较好的生物活性，为后续岩藻多糖应用于食品与工业化生产奠定了基础。

关键词：筛选；鉴定；低分子质量岩藻多糖；结构表征；抗氧化

主要结论

为获得一株岩藻多糖酶产生菌，本研究以岩藻多糖为唯一碳源，共从茶叶中筛选获得真菌23株，从中选取7株生长较快、形态特征不一的菌株30℃培养4d后，利用其发酵粗酶液在50℃下酶解岩藻多糖24h，使用HPGPC法对酶解产物进行检测。结果如图1所示菌株JH-5酶解产物中低分子质量岩藻多糖占比较多，相对含量为59.4%（表1），除了菌株JH-1酶解产物中未检测到低分子质量岩藻多糖，余下菌株酶解产物中低分子质量岩藻多糖相对含量均在10%左右，说明其中只有少数岩藻多糖被水解，菌株发酵粗酶液酶活力较低。在相同的酶解条件下，菌株JH-5来源的岩藻多糖酶的酶解产物中低分子质量岩藻多糖相对含量最高，因此确定菌株JH-5为出发菌株进行后续研究。

图1 菌株发酵粗酶液酶解岩藻多糖的HPGPC分析

表1 产物中LMWF的分子质量及占比

将培养4 d的含菌平板送至上海生工生物工程有限公司进行ITS测序，测序结果在NCBI 数据库中进行BLAST比对，将对比结果通过MEGA7软件构建系统发育树（图2）。综合形态学和分子生物学的鉴定结果，菌株JH-5被鉴定为Aspergillus amstelodami。

图2 菌株JH-5的系统发育进化树

利用菌株JH-5发酵粗酶液批量酶解制备低分子质量岩藻多糖，并对水解前后的岩藻多糖进行初级结构表征，结果表明该酶可以温和地水解岩藻多糖，不会破坏产物的结构以及有效活性成分。对水解前后岩藻多糖的抗氧化研究结果显示，低分子质量岩藻多糖对于清除羟自由基、DPPH自由基、以及总抗氧化能力（FRAP）明显高于岩藻多糖，并随着浓度的增加差异逐渐增大，表明其抗氧化活性受分子质量影响巨大，突出了低分子质量岩藻多糖的应用潜力，未来可用于具有抗氧化功能的保健品以及食品加工生产中的功能性成分。

团队介绍

团队负责人

余晓斌 ，江南大学生物工程学院教授，博士生导师，发酵健康食品团队负责人。

从事发酵健康食品酿造，植物、中草药高值化转化、酶技术的研究，目前主要开展果蔬发酵食品、饮料、酒，酶法制备稀有人参皂苷、功能性益生菌、海藻水解酶、花青素稳定化技术、富硒益生菌等研究。

引用格式

杨柳,顾秋亚,王聪聪等.岩藻多糖酶产生菌的筛选及其酶解产物的结构表征、抗氧化研究[J].食品与发酵工业,2024,50(01):22

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