論文薦讀
巖藻多糖酶產生菌的篩選及其酶解產物的結構表征、抗氧化研究
作者：
楊柳，顧秋亞，王聰聰，李熙文，余曉斌*
單位：
江南大學 生物工程學院，工業生物技術教育部重點實驗室
基金專案：
國家輕工技術與工程一流學科自主課題（LITE2018-11）
摘要&關鍵詞
摘要： 該文以唯一碳源法初篩，並以高效凝膠滲透色譜法（high performance gel permeation chromatography，HPGPC）檢測，從茶葉中得到一株具有巖藻多糖酶活性的菌株。利用該菌發酵粗酶液在50 ℃下酶解巖藻多糖（fucoidan，F）24 h後，產物中低於10 kDa的低分子質素巖藻多糖（low molecular weight fucoidan，LMWF）相對含量為59.4%。基於ITS基因序列的系統發育分析,該菌株被鑒定為 Aspergillus amstelodami 。後用該菌株的發酵粗酶液酶解制備低分子質素巖藻多糖，分析F和LMWF的硫酸基團含量、單糖組成、分子質素和糖苷鍵類別；結果表示，F、LMWF硫酸基團含量分別為（33.0 ± 0.3）%、（32.4 ± 0.9）%；單糖主要由巖藻糖和半乳糖組成,並含有少量的木糖和葡萄糖醛酸；分子質素分別為277 kDa、2 997 Da；糖苷鍵類別均為α-糖苷鍵。水解前後樣品的抗氧化結果顯示，LMWF的抗氧化活性明顯優於F；表明利用該菌發酵粗酶液酶解制備的低分子質素巖藻多糖具有較好的生物活性，為後續巖藻多糖套用於食品與工業化生產奠定了基礎。
關鍵詞： 篩選；鑒定；低分子質素巖藻多糖；結構表征；抗氧化
主要結論
為獲得一株巖藻多糖酶產生菌，本研究以巖藻多糖為唯一碳源，共從茶葉中篩選獲得真菌23株，從中選取7株生長較快、形態特征不一的菌株30℃培養4d後，利用其發酵粗酶液在50℃下酶解巖藻多糖24h，使用HPGPC法對酶解產物進行檢測。結果如圖1所示菌株JH-5酶解產物中低分子質素巖藻多糖占比較多，相對含量為59.4%（表1），除了菌株JH-1酶解產物中未檢測到低分子質素巖藻多糖，余下菌株酶解產物中低分子質素巖藻多糖相對含量均在10%左右，說明其中只有少數巖藻多糖被水解，菌株發酵粗酶液酶活力較低。在相同的酶解條件下，菌株JH-5來源的巖藻多糖酶的酶解產物中低分子質素巖藻多糖相對含量最高，因此確定菌株JH-5為出發菌株進行後續研究。
圖1 菌株發酵粗酶液酶解巖藻多糖的HPGPC分析
表1 產物中LMWF的分子質素及占比
將培養4 d的含菌平板送至上海生工生物工程有限公司進行ITS測序，測序結果在NCBI 數據庫中進行BLAST比對，將對比結果透過MEGA7軟件構建系統發育樹（圖2）。綜合形態學和分子生物學的鑒定結果，菌株JH-5被鑒定為 Aspergillus amstelodami 。
圖2 菌株JH-5的系統發育前進演化樹
利用菌株JH-5發酵粗酶液批次酶解制備低分子質素巖藻多糖，並對水解前後的巖藻多糖進行初級結構表征，結果表明該酶可以溫和地水解巖藻多糖，不會破壞產物的結構以及有效活性成分。對水解前後巖藻多糖的抗氧化研究結果顯示，低分子質素巖藻多糖對於清除羥自由基、DPPH自由基、以及總抗氧化能力（FRAP）明顯高於巖藻多糖，並隨著濃度的增加差異逐漸增大，表明其抗氧化活性受分子質素影響巨大，突出了低分子質素巖藻多糖的套用潛力，未來可用於具有抗氧化功能的保健品以及食品加工生產中的功能性成分。
團隊介紹
團隊負責人
余曉斌 ，江南大學生物工程學院教授，博士生導師，發酵健康食品團隊負責人。
從事發酵健康食品釀造，植物、中草藥高值化轉化、酶技術的研究，目前主要開展果蔬發酵食品、飲料、酒，酶法制備稀有人參皂苷、功能性益生菌、海藻水解酶、花青素穩定化技術、富硒益生菌等研究。
參照格式
楊柳,顧秋亞,王聰聰等.巖藻多糖酶產生菌的篩選及其酶解產物的結構表征、抗氧化研究[J].食品與發酵工業,2024,50(01):22-28.
圖文供稿| 作 者
