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殼聚糖酶的（簡介，發(fā)酵生產(chǎn)，應(yīng)用）
Release Time：2021-10-18殼聚糖酶的簡介
殼聚糖酶是由微生物和植物產(chǎn)生的，在營養(yǎng)和防御方面發(fā)揮著重要作用。1973年首次從不同的土壤微生物中發(fā)現(xiàn)了殼聚糖酶。近40年來，國內(nèi)外已發(fā)表多篇關(guān)于細(xì)菌、真菌、藍(lán)藻等微生物殼聚糖酶的發(fā)生、生產(chǎn)、純化和表征的研究論文。殼聚糖酶主要存在于微生物(細(xì)菌和真菌)中，但在植物中卻少有報道。殼聚糖酶活性已檢測到泡囊-叢枝菌根定植韭菜和洋蔥的根，以及化學(xué)或病原體脅迫的各種植物的葉片。此外，還在健康植物的不同部位檢測到殼聚糖酶活性。殼聚糖和COS可以誘導(dǎo)植物的防御反應(yīng)，包括誘導(dǎo)殼聚糖酶和1,3-葡聚糖酶亞型。然而，植物殼聚糖酶的內(nèi)源性功能尚未闡明。
殼聚糖酶的發(fā)酵生產(chǎn)
殼聚糖酶被認(rèn)為是一種植物抗病蛋白。因此，有人試圖通過基因工程技術(shù)將編碼殼聚糖酶的基因克隆到優(yōu)良作物中，以提高作物品質(zhì)。殼聚糖酶的底物特異性可用于研究某些特殊真菌和藻類的細(xì)胞壁組成和特殊生理過程。殼聚糖酶是一種分解殼聚糖的特殊酶。它廣泛分布于細(xì)菌、真菌、病毒、植物和生物群中。由于大多數(shù)微生物的殼聚糖酶活性較低，生產(chǎn)成本相對較高，一直影響著殼聚糖酶的生產(chǎn)。大多數(shù)微生物殼聚糖酶是誘導(dǎo)酶。在培養(yǎng)基中加入膠體殼聚糖誘導(dǎo)殼聚糖酶表達(dá)是一種常用的策略。它對許多殼聚糖酶的產(chǎn)生有誘導(dǎo)作用。此外，殼聚糖粉、幾丁質(zhì)、魷魚筆粉和蝦殼粉也可誘導(dǎo)殼聚糖酶的生產(chǎn)。為了大批量生產(chǎn)殼聚糖酶以滿足商品化的需要，在殼聚糖酶的發(fā)酵過程中，通常需要對各種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。合適、廉價的培養(yǎng)基是優(yōu)化生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)。因此，發(fā)酵的優(yōu)化首先是培養(yǎng)基的研究和開發(fā)，包括各種營養(yǎng)物質(zhì)的選擇和相應(yīng)濃度的優(yōu)化。
殼聚糖酶的應(yīng)用
殼聚糖酶的應(yīng)用與其自身的性質(zhì)密切相關(guān)。殼聚糖酶的應(yīng)用也是多種多樣的，主要研究在以下幾個方面:
a.真菌原生質(zhì)體的制備
殼聚糖酶專門降解殼聚糖。有些研究者利用殼聚糖酶生產(chǎn)真菌原生質(zhì)體，直接用于菌株的遺傳雜交實驗，特別是對那些以殼聚糖為原料的接合菌細(xì)胞壁更有效。
b.抑制植物致病菌
大多數(shù)真菌細(xì)胞壁的主要成分是殼聚糖。研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖酶可以降解植物病原真菌的細(xì)胞壁，分析病原真菌的細(xì)胞壁組成，推測某些真菌對植物病害的致病機(jī)理。進(jìn)一步有效防治病原菌，提高農(nóng)作物特別是一些經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量。
c.殼寡糖的制備
殼聚糖酶的另一個主要應(yīng)用是降解殼聚糖，生產(chǎn)具有很大經(jīng)濟(jì)效益和聚合比的殼聚糖寡糖。殼聚糖寡糖不僅具有水溶性好、易吸收等優(yōu)點。具有抗菌、抑菌、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、抗癌等功效。在功能食品、保健藥品等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。由于殼聚糖的穩(wěn)定性限制了殼聚糖酶的大規(guī)模應(yīng)用，因此對殼聚糖酶的應(yīng)用研究主要圍繞兩方面展開，一是提高殼聚糖酶本身的催化活性，二是提高殼聚糖酶的穩(wěn)定性。提高殼聚糖酶催化活性主要包括菌株的改良和殼聚糖重組酶的構(gòu)建。殼聚糖酶穩(wěn)定性的研究主要是利用固定化技術(shù)對殼聚糖酶進(jìn)行固定化。
