海洋藻类中的红藻细胞壁中富含琼胶,而附生在这些藻类上的细菌中含有能够将琼胶多糖降解为琼胶寡糖和单糖供自己生长利用的琼胶降解酶。伴随着糖类生物学的研究不断的深入,琼胶寡糖的应用也变得越来越广泛。研究发现琼胶寡糖在延缓衰老和提高免疫力等方面大有益处,在诱导细胞调亡、促进益生菌生长和预防糖尿病等方面也表现出很好的效果。因此在医药研发、食品添加剂和化妆品生产等行业都有着非常好的应用潜力。本文就是以琼胶降解菌为研究主线,展开了一系列的研究。本论文主要完成了三株海洋琼胶降解新菌的多相分类鉴定,对其中琼胶降解能力最强的菌株A100T进行了发酵条件优化。接着进一步对菌株A100T基因组框架图进行了测绘,并进行了生物信息学研究,构建了 12个琼胶降解酶基因的外源表达载体,并对其中表达成功的重组琼胶降解酶蛋白agaA4和agaA6的进行了纯化。在海洋新菌的鉴定工作中,菌株B011T和A100T分离自海南省陵水县近海采集的红藻芋根江蓠(Gracilaria blodgettii),都具有琼胶降解能力。菌株B011T是属于拟杆菌门、黄杆菌纲、黄杆菌目、黄杆菌科、西南海菌属的新物种,命名为海洋西南海菌(Seonamhaeicola marinus sp.nov.);菌株A100T是属于拟杆菌门、黄杆菌纲、黄杆菌目、黄杆菌科的新属,命名为海洋琼胶降解菌(Agarcorrumpuntur marinu gen.nov.sp.nov.)。菌株 HQSZT 分离自山东省威海市小石岛近海的潮滩淤泥样品,具有很强的琼胶降解能力,是属于变形菌门,γ-变形菌纲,细胞弧菌目,细胞弧菌科,黄海菌属的新物种。将其命名为海洋黄海菌(Gilvimarinus marinus sp.nov.)。菌株A100T具有非常强的琼胶降解能力,因此以菌株A100T为实验对象,对其进行了发酵产琼胶降解酶条件优化。通过单因素实验,正交实验和响应面优化实验,最终确定其最适发酵产琼胶降解酶的条件:琼脂粉0.175 g/L,鱼粉蛋白0.6 g/L,起始pH为7.245,温度为27 ℃,盐度为30 g/L,发酵时间72 h,接种量2%,发酵液装瓶(250 mL锥形瓶)量为75 mL。按照此发酵条件对菌株A100T进行培养,检测发酵上清液的琼胶降解酶酶活为2.169 U/mL。为了对菌株A100T产琼胶降解酶有更加深入的了解,我们对其进行了基因组框架图测序。通过对基因组框架图序列的分析,我们预测到了其含有的12个琼胶降解酶基因。经过生物信息学研究,最终确定琼胶降解酶基因agaA1,agaA2,agaA3,agaA4和agaA7编码的氨基酸序列和糖苷水解酶GH16家族氨基酸序列相似度最高;agaAX1,agaAX2,agaAX3,agaAX4和agaAX5编码的氨基酸序列和新琼二糖水解酶GH117家族氨基酸序列相似度最高;而基因agaA5编码的氨基酸序列没有发现与之匹配的家族,推测其为新颖的琼胶降解酶基因。接着我们对这些琼胶降解酶基因进行了外源表达,经过SDS-PAGE电泳检测,发现其中基因agaA4和agaA6编码的重组琼胶降解酶蛋白成功表达,并且水琼脂板检测其具有较好酶活。采用镍离子亲和层析的方法对重组蛋白agaA4进行纯化,得到纯度较高的重组蛋白agaA4以备后续研究的进行。