微生物壳聚糖酶的研究进展及其应用现状.doc

微生物壳聚糖酶的研究进展及应用现状
赵华任晶
（天津科技大学生物工程学院，天津300222）
摘要：壳聚糖是自然界中最丰富的多糖之一。壳聚糖酶是以内切方式催化水解部分乙酰化壳聚糖中的β-1，4-氨基葡萄糖苷键的酶，其催化产物壳寡糖具有多种生物学特性，在改善肠道微生物的菌群分布、调节植物生长,抑制肿瘤等方面有很好的效果。而且我国有储量丰富的壳聚糖资源，有利于壳寡糖的大规模生产。本文从壳聚糖酶的来源及性质、产生、分离纯化，固定化等方面进行了综述，并从食品、农业、医疗卫生等领域展示了壳寡糖的应用现状，展望了壳聚糖酶的发展前景。
关键词：壳聚糖酶，壳聚糖，研究，应用
Presentsituationofresearchandapplicationformicrobiolgicalchitosanases
ZhaoHua,RenJing
(CollegeofBiotechnology,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin300222,P·R·China)
Abstract:Chitosanisoneofthemostabundantpolysaccharideinnature.Chitosanasescatalyzethehydrolyticbreakingofitsglucosidicbondandproducechitosan,whicharewidelyappliedforvariouspurposesinmedicine,agriculture,foodandindustry.Forexample,inimprovingtheintestinalmicrobialbacteriagroupdistribution,regulationofplantgrowth,Inhibitionoftumorandsohaveverygoodresults.AndChinahasabundantreservesofchitosanwhichconducivetolarge-scaleproductionofchitosanoligosaccharide.Inthispaper,thesource,nature,purification,immobilizationstudiesofchitosanasewerereviewed.Fromfood,agriculture,medicalandhealthfields,theapplicationshowsthestatusofchitosanoligosaccharideandlookingforwardtothedevelopmentofchitosanase.
Keywords:chitosanase,chitosan,research,applictio`

壳聚糖(Chitosan,简称CTS)学名为聚(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是甲壳素脱乙酰化而得到的一种生物高分子，是目前唯一商品化的碱性多糖。由于壳聚糖具有无毒、可被生物降解、良好的生物容性和成膜性等优良特性，因此在农业、医疗卫生等方面有广泛的用途[1]。但是壳聚糖的分子量大，水溶性较差，在人体内不易吸收，使其应用受到限制。近年来研究发现壳聚糖的降解产物壳寡糖（Chiooligosaccharides）具有独特的生理功能，如抗肿瘤、抗菌、免疫激活及保湿等显著特点，使其有着更为广阔的应用前景[1,2]。酶法制备壳寡糖由于具有条件温和、无污染，酶解产物较易控制等优点，成为当前甲壳素学科中最重要的一个分枝。综述了国内外产壳聚糖酶的微生物的研究和应用现状。

1壳聚糖酶的来源及其性质
1.1壳聚糖酶的发现
1973年，Monaghan等[3]在研究用水解酶对抗病原真菌的可能性时，发现一种不同于几丁质酶的新酶，这种酶对胶态几丁质不水解，但是能够降解完全脱乙酰化的壳聚糖，所以它被认为是对线性的壳聚糖具有水解专一性的一种酶，并于1984年向国际酶学委员会申请登记编号-EC3.2.1.99。此后，经过将近30年的一系列的研究，人们又相继从多种微生物（包括细菌、放线菌、真菌以及病毒等）及单子叶和双子叶植物的不同组织中发现壳聚糖酶的存在。2004年，国际酶学委员会将壳聚糖酶重新定义为：以内切方式催化水解部分乙酞化壳聚糖中的β-1，4氨基葡萄糖苷键的酶。

1.2壳聚糖酶的分类
根据壳聚糖酶的作用方式的不同，壳聚糖酶可以分为两类：内切型和外切型。内切酶是随机切断壳聚糖链，产生分子量较小的低聚糖，这也正是适合制备壳低聚糖的酶。外切酶则是从糖链的非还原性末端逐个切下单糖体残基。文献报道大部分壳聚糖酶为内切型壳聚糖酶，但也发现少部分微生物如AspergillusfumigatusKH-