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吉富罗非鱼胃肠道几丁质酶的克隆、组织分布和纯化

2021-07-27黄金凤冯礼燊李文笙孙彩云

广东农业科学 2021年6期

黄金凤,李 波,白 莹,冯礼燊,李文笙,孙彩云

(中山大学生命科学学院/有害生物控制与资源利用国家重点实验室/广东省水生经济动物良种繁育重点实验室/广东省重要经济鱼类健康养殖工程技术研究中心,广东 广州 510006)

【研究意义】几丁质是由β-1,4 糖苷键连接N-乙酰氨基葡萄糖的一种线性多糖,是自然界中唯一存在的阳离子型可食用纤维。几丁质贮量十分丰富,仅海洋生物每年所合成的几丁质已超过10 亿t,是自然界中贮量仅次于纤维素的第二大天然多糖[1]。几丁质多存在于真菌细胞壁、昆虫消化道和多数节肢动物的外骨骼中,因此研究关于降解几丁质的酶具有重要意义。几丁质酶(EC 3.2.1.14)是一种糖苷水解酶,催化N-乙酰氨基葡萄糖从几丁质上脱去,从而降解几丁质。几丁质酶根据其催化结构域的氨基酸序列相似性主要分为糖基水解酶(GH)家族18、19、23 和48,该酶在自然界分布广泛,在细菌到高等植物和动物等生物体中均有分布,植物的几丁质酶属于GH19,鱼类的几丁质酶均为GH18,GH23 和GH48 分别在细菌和真菌中分布[2-4]。几丁质酶具有多种生理作用,如促进甲壳类和昆虫类蜕皮,降解鱼类胃肠道里的虾蟹壳帮助消化,在植物里则参与抵抗含有几丁质的致病菌[4],在鱼皮肤粘液中抵抗寄生虫等[5]。

【前人研究进展】鱼类中的几丁质酶最早在海鲷的胃肠道中被发现[6]。随着基因组测序的快速发展,已研究获得斑马鱼、日本比目鱼等多种鱼类的几丁质酶序列[7]。肉食性海水鱼类的天然食谱中含有丰富的几丁质,如含有高结晶度α-几丁质的虾蟹和浮游动物,含有低结晶度β-几丁质的乌贼等[4,8]。……

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