摘要
几丁质酶是一类可催化几丁质水解为N-乙酰氨基葡萄糖寡聚体或单体的糖苷水解酶，广泛存在于微生物(真菌、细菌、放线菌与病毒)及动植物中，因其特殊的生理功能而被广泛应用于生物防治、医学应用、废弃物处理及环境保护等领域。文章综述了微生物几丁质酶的来源与分类、发酵条件、酶学性质及应用领域，以期为几丁质酶的进一步开发应用提供理论指导。
龚福明《微生物几丁质酶的研究进展及应用现状》
17
星期四
年1月
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知识累积
工作原理
几丁质(chitin)也称为甲壳质，是一种由N乙酰-D-氨基葡萄糖以BETA-1，4-糖苷键连接而成的直链高分子生物多聚体，是含量仅次于纤维素的第二大天然多聚物。相关报道表明，几丁质是甲壳类动物、昆虫、真菌及线虫等病原生物体壁结构上的重要组成，对机体具有支持与保护作用。几丁质在甲壳类动物外壳中的含量极高(可高达85％)，当其与钙盐及蛋白质结合后会变成坚硬的外壳，用酸碱处理甲壳类动物外壳脱去钙盐和蛋白质后，加热即可制备可溶性壳聚糖，因而也被俗称为甲壳素。
微生物几丁质酶的来源
继BENECKEU于年首次从几丁质芽孢杆菌中发现并分离微生物几丁质酶后，各国学者陆续发现细菌、放线菌、真菌，甚至病毒等分属46个属近70个种的微生物均能分泌几丁质酶。
2微生物几丁质酶的发酵条件
几丁质酶来源微生物类群很多，涵盖了46个属近70个种，菌种及菌株差异会导致发酵制备几丁质酶的条件各不相同，但大多微生物几丁质酶都是诱导酶，只在几丁质或几丁质衍生物等底物诱导下才合成可分泌到胞外的几丁质酶瑚。此外，微生物发酵分泌几丁质酶时易受碳氮源种类，温度、pH值、金属离子及有机溶剂等因素影响。
3微生物几丁质酶的分离纯化
目前，微生物几丁质酶常用的分离纯化方法有超滤、离心、盐析、层析凝胶过滤及电泳等方法，为尽量降低酶活损失，提高纯度及回收率，在分离纯化时往往会综合考虑运用上述分离纯化方法。即首先用盐析等方法对粗酶液进行浓缩，然后再用DEAE纤维素层析及葡聚糖凝胶(SephadexG—柱)层析等方法纯化粗酶，最后经十二烷基硫酸钠(SDS)．聚丙烯酰胺凝胶电泳分离即可得到纯度高且活性较强的几丁质酶。
微生物几丁质酶的酶学性质
微生物几丁质酶的应用
1、微生物几丁质酶的生物防控作用微生物几丁质酶生物防控作用主要体现在植物真菌及害虫性病害与蚊媒传播人畜共患病的预防等方面。相关研究发现木霉菌由来几丁质酶对根霉等真菌细胞壁有降解作用，植物真菌感染及害虫性病害与蚊媒传播人畜共患病防治时，则因微生物几丁质酶对杀虫剂的增效作用而得到有效控。
2微生物几丁质酶及分解产物在医学上的应用微生物几丁质酶与抗真菌药物联用，可预防不同类型真菌感染，而几丁质经几丁质酶降解后的M乙酰几丁寡糖和壳聚几丁寡糖等产物具备抗肿瘤、抗感染及防治疟疾等多种生理功能。
3、微生物几丁质酶在几丁质废弃物处理上的应用在日常生活及工业生产活动过程中会产生蟹壳、虾壳等大量几丁质废弃物，这些废弃物会对水体等自然环境造成严重污染，为提高废弃物利用率，防止水体等环境被污染，产几丁质酶微生物就被大量用于几丁质废弃物处理。
4、微生物几丁质酶在其他方面的应用。随着研究深入，几丁质酶除上述几个应用领域外，几丁质酶在基因工程、真菌性原生质体制备及提升菌株生物技术应用等领域表现出广阔的应用前景
结语与展望
随着热稳定微生物几丁质酶分子结构、催化机理及其基因水平调控机理研究的深入，微生物几丁质酶将实现标准化的大规模生产，其应用领域将被进一步扩宽，市场发展前景也将越来越广阔。
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