近日，生化与分子生物学领域top期刊International Journal of Biological Macromolecules刊发了中心博士研究生赵琼等人的研究成果——利用一种具有高几丁质结合能力的新型几丁质酶将几丁质生物转化为几丁寡糖。
几丁质酶ChiC8-1结构模拟分析
几丁寡糖（CHOS）是几丁质的水解产物，其具有良好的水溶性、稳定性和抗真菌、抗氧化、抗肿瘤、降血糖等生物活性，因此在医药、农业、功能食品、化妆品和环境保护等方面具有很高的应用价值。传统上，几丁寡糖的制备依赖于化学方法，但化学法存在产率低、反应过程不可控以及环境污染等问题。与化学降解相比，利用几丁质酶降解几丁质具有效率高、环境友好、产品纯度高等优点。然而酶的制备及纯化成本较高，产物分离困难等特点极大地限制了酶法在几丁寡糖工业生产中的应用。
不同条件下几丁质水解产物的HPLC分析结果
在本研究中，我们筛选到了一株几丁质酶生产菌株chitinilyticum sp.C8并对其胞外蛋白（ChiC8-1）进行了纯化及表征。研究发现ChiC8-1具有较高的几丁质结合能力，可水解胶体几丁质，主要生成(GlcNAc)2和GlcNAc。基于这一特点，我们设计了以胶体几丁质和几丁质粗酶液为原料制备几丁寡糖的新方法，该方法不仅简化了几丁质酶的纯化过程，而且得到了纯的几丁寡糖，这在一定程度上降低了生产成本，简化了制备过程。总之，本研究报道了一种具有高几丁质结合能力的新型几丁质酶，并通过几丁质酶纯化和酶解过程相结合，为几丁质高价值生物转化提供了一种简化的途径。
本成果得到了国家重点研发计划项目（2019YFD0901805）、高等学校学科创新引智计划资助（B18022）、中央高校基本科研业务费专项资金（ZDXM2019）的资助。
原文链接：
Qiong Zhao, Liqiang Fan, Chen Deng, Chunyu Ma, Chunyue Zhang*, Liming Zhao*, Bioconversion of chitin into chitin oligosaccharides using a novel chitinase with high chitin-binding capacity, International journal of biological macromolecules, 2023, 244：125241. https://doi:10.1016/J.IJBIOMAC.2023.125241.