文 献 综 述

1褐藻胶裂解酶

褐藻主要有三种组成成分：葡萄糖、甘露醇和褐藻胶，大肠杆菌自身可以利用葡萄糖和甘露醇，却无法利用褐藻胶。褐藻胶是由β-D-甘露糖醛酸（β-D-mannuronate acid，M）及其C5差向异构体α-L-古罗糖醛酸（α-L-guluronate acid，G）两种糖醛酸单体通过1，4糖苷键聚合而成的一种水溶性酸性多糖。褐藻胶的聚合方式有三种：由多聚β-D-甘露糖醛酸构成均聚物（polyM）；由多聚α-L-古罗糖醛酸构成均聚物（ployG）；由β-D-甘露糖醛酸与α-L-古罗糖醛酸组成的MG随机交替片段（polyMG）。 褐藻胶裂解酶能以β消除方式催化降解褐藻胶，在非还原性末端生成带有C4,5双键的4-deoxy-L-erythro-hex-4-enopyranosyluronic acid结构，该结构在230-240nm下有强烈的吸收峰。褐藻胶裂解酶根据其降解底物专一性的不同可分为三类：专一性裂解polyM片段的裂解酶（EC4.2.2.3），专一性裂解polyG片段的裂解酶（EC4.2.2.11），以及两种片段都可裂解的双功能裂解酶。

1.1 褐藻胶裂解酶酶的来源及分类

1.1.1褐藻胶裂解酶的来源

褐藻胶裂解酶是通过β-消去机制降解褐藻胶，它不但作为工具酶用于褐藻寡糖的制备，而且本身具有一定的药用价值。这些酶是在具有海藻酸钠-代谢系统或海藻酸钠-生物合成系统的生物体中被发现的。海藻酸钠代谢过程中，内切型褐藻酸裂解酶攻击海藻酸钠并将其降解为寡糖。然后，exo型褐藻酸裂解酶释放单糖，4-deoxy-#671;-erythro-5-hexoseulose 糖醛酸（DEH）是由非酶转化生成。通过DEH特定还原酶DEH还原为2 keto-3-deoxygluconate（KDG），KDG有可能通过 the Entner#8211; Doudoroff (ED)路径被代谢。

褐藻胶裂解酶主要有三个来源：第一类是动物源的褐藻胶裂解酶，包括海洋软体动物和棘皮动物等。1984年，国内的朱仁华等从朝鲜花冠小月螺、单齿螺和褐疣荔枝螺三种海螺中分离得到褐藻胶裂解酶的粗酶提取液，用粘度法测定了酶活力，尤以朝鲜花冠小月螺的分解活性最高。1987年，Kloareg等，从海兔内脏中制备出褐藻酸酶，用于墨角藻合子的去壁，制备出了原生质体。1989年，Yamaguchi等从海螺、鲍的内脏中制备出褐藻解壁酶，用于某些褐藻的细胞解离。第二类是植物源的褐藻胶裂解酶，包括巨藻、泡叶藻、掌状海带、克氏海带等海藻。1966年，LinY.T.等从海洋褐藻FucusgardneriSilva中分离提纯出褐藻酸酶。1999年，Kraiwattanapong等自腐败海藻kombu中分离出一株褐藻胶酶高产菌N─1，并对其降解酶基因进行了克隆和测序。第三类是微生物源的褐藻胶裂解酶，包括海洋细菌、土壤细菌和真菌等。1984年，Jeffrey等以褐藻酸钠为唯一碳源，从土壤和海水中分离出产生褐藻酸裂解酶的芽孢杆菌，胞外酶表现出明显的内切甘露糖醛酸裂解酶性质，酶的分子量约为4OkD。2001年，Wamoto等人研究发现埃氏别单胞菌(Alteromonas sp．)可以产生一种褐藻酸胞内裂解酶，分子量为33.9kD，pI为3.8，在pH7.5～8.0时，具有最高活性。通过酶动力学分析发现该酶优先降解Poly(G)。

1.1.2褐藻胶裂解酶的分类

按其降解褐藻胶嵌段(底物专一性)的不同可分为三类：专一性裂解1，4#8212;β#8212;D#8212;甘露糖醛酸片段的裂解酶(A1y；Ec 4.2.2.3)，专一性裂解1，4#8212;L#8212;古罗糖醛酸片段的裂解酶(Aly；EC 4.2.2.111)以及两种片段都可裂解的双功能裂解酶。鲍属软体动物、鞘氨醇单胞发光细菌和铜绿假单胞菌是典型的Poly(M)裂解酶生产源；克里伯氏产气菌是典型的Poly(G)裂解酶生产源；别单胞菌和芽孢杆菌中发现能同时降解Poly(G)和Poly(M)的双功能裂解酶。 按其分子量大小不同也可分为三类：第一类分子量在2O kD～35 kD之间(Mr30000类)，例如ALY#8212;Ⅰ，GenBank AB030481；A1#8212;Ⅰ，GenBank AB03312；AlyA，Genbank L19657；第二类分子量约为40 kD(Mr40000类)，例如AcAlgL，GenBank AJ2236O5；AvAlgi4t，F027499；第三类分子量约60 kD(Mr60000类)。第二类酶专一性裂解M嵌段，而第一类酶有多种底物专一性。

1.2 褐藻胶裂解酶的底物特异性