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右旋糖苷酶(Dextranase, EC3.2.1.11)是专一性水解α-1,6-糖苷键的一种葡聚糖水解酶,主要用于水解制糖工业中由右旋糖酐,降低糖汁粘度和用于口腔牙菌斑的治疗。本实验从连云港海域筛选鉴定了一株产右旋糖苷酶的海洋细菌,对其产生的右旋糖苷酶进行纯化和性质研究,并研究探讨了该酶对变异链球菌生物膜的作用。1.产右旋糖苷酶海洋细菌DP03的筛选鉴定及产酶条件的研究从连云港海域分离得180株海洋细菌,其中4株产右旋糖苷酶,经复筛选择酶活力较高的菌株DP03进一步研究。菌株DP03呈短杆状,扫描电镜下该菌大小约为0.3~0.5μ m×0.7-1.0μ m,菌株DP03在4℃不生长,37℃生长,最适生长温度为30℃,无氯化钠不生长,最适生长氯化钠浓度为2%,该菌株尿素酶、接触酶、氧化酶、甲基红反应呈阳性,赖氨酸脱羧酶、鸟氨酸脱羧酶、精氨酸双水解酶、V-P、吲哚实验呈阴性,能水解淀粉和油脂,能液化明胶、能利用纤维二糖、葡萄糖、麦芽糖、阿拉伯糖和蔗糖;综合形态学鉴定、生理生化特征和16S rRNA基因的比对,将其鉴定为Catenovulum sp. DP03; Catenovulum sp. DP03细胞中含有34.56%十六碳饱和脂肪酸和1.26%的ω9□-十八碳单不饱和脂肪酸,含量分别为最高和最低;Catenovulum sp.DP03的G+C mol%为39.53%;将Catenovulum sp. DP03与Catenovulum agarivorans进行核酸杂交,结果显示两者的同源性为17.24%-21.43%,该数据表明Catenovulum sp.DP03可能是Catenovulum属的一个新种;对Catenovulum sp. DP03产右旋糖苷酶的条件展开研究,结果表明其在28h、30℃、pH8.0、25%装液量和1%浓度右旋糖苷T20诱导物下为最佳产酶条件,最佳碳、氮源分别为马铃薯淀粉和蛋白胨。2.海洋细菌DP03右旋糖苷酶的纯化及性质研究Catenovulum sp. DP03发酵上清液经超滤、乙醇沉淀、硫酸铵盐析和离子交换层析纯化得到右旋糖苷酶(Cadex)。该酶的分子量为75kDa; Cadex的最适作用温度和pH值分别为40℃和8.0,30℃以下温度及pH5-11保持稳定;底物特异性研究发现Cadex特异性水解α-1,6-糖苷键,催化产物研究表明Cadex水解右旋糖酐T70的主要产物是异麦芽三糖、异麦芽四糖和异麦芽五糖,因此,Cadex是专一性水解葡聚糖中α-1,6-糖苷键的内切型右旋糖苷酶;Cadex与纯化的Penicillium右旋糖苷酶比较酶活力,在Cadex的最适催化条件时,Cadex的比活力大约是Penicillium右旋糖苷酶的五倍,而在Penicillium右旋糖苷酶的最适催化条件时,Cadex的比活力大约是Penicillium右旋糖苷酶的两倍;Mn2+、Sr2+、0.1%的苯甲酸钠和5%的乙醇对右旋糖苷酶有一定的的激活作用,而Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Fe3+和0.1%的氟化钠酶活性有不同程度地抑制作用;Cadex动力学研究表明K m为0.92mg/mL, v max为102.8μ molIMO/mL·min; MALDI-TOF MS分析结果表明Cadex与现有报道的右旋糖苷氨基酸序列同源性较低;圆二色谱分析结果表明Cadex是一个良好折叠的蛋白,二级结构中含有较多的α-螺旋和β-折叠。3.海洋细菌DP03右旋糖苷酶Cadex对变异链球菌产生的生物膜的作用结晶紫染色法测量Cadex抑制变异链球菌产生生物膜形成的有效作用浓度(MBIC)和清除成熟生物膜的有效作用浓度(MBRC),结果表明MBIC90和MBRC50所需的Cadex浓度分别为30U/ml和20U/ml。不同浓度的Cadex对变异链球菌的生长没有作用。MBIC90浓度下扫描电镜结果表明Cadex可有效阻止变异链球菌形成生物膜结构。Cadex对已形成的变异链球菌生物膜也有较好的水解效果,干重法测量酶处理前后的生物膜清除情况,结果表明已形成的生物膜在24h内经MBRC50Cadex处理3次(共30min)的清除率接近30%。