三赞鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sanxanigenens)能大量合成一种具有增稠、假塑和乳化性能的胞外多糖产物,三赞胶(Sanxan)。三赞胶多糖由4种单糖组成,其主链结构为-4--D-甘露糖-1-4--D-葡萄糖醛酸-1-3--L-鼠李糖-1-3--D-葡萄糖,三赞胶溶液加热冷却后,能形成螺旋缠绕的网格结构,表现为弹性凝胶,具有耐酸耐高温的性能,在食品和农业领域具有广阔的应用前景。三赞鞘氨醇单胞菌的葡萄糖磷酸变位酶能够催化葡萄糖-6-磷酸到葡萄糖-1-磷酸的转变。菌株以葡萄糖-6-磷酸为底物进入糖酵解途径,产生能量和还原力;以葡萄糖-1-磷酸为底物则合成UDP-D-葡萄糖等糖核苷酸前体,从而进入多糖产物的合成途径。作为糖代谢分支途径的关键酶,葡萄糖磷酸变位酶对多糖产物的性能和产量影响显著,是三赞胶发酵和代谢工程研究的重点。本研究克隆得到三赞鞘氨醇单胞菌的葡萄糖磷酸变位酶编码基因,全长1383bp,编码460个氨基酸,在大肠杆菌中表达和纯化得到葡萄糖磷酸变位酶,在葡萄糖1,6-二磷酸存在的条件下,以葡萄糖-1-磷酸为底物,用紫外分光光度法分析NADPH含量变化来检测葡萄糖磷酸变位酶的活性。结果表明:酶反应的最适温度为28℃,最适pH为6.0,在4-28℃温度范围内放置30 min,酶活性不受影响,32℃放置30 min,酶活性下降41%。镁离子、亚铁离子、锰离子及锌离子,在一定的浓度范围内对葡萄糖磷酸变位酶活性有促进作用,其中在镁离子浓度为4 mM时,相对酶活为138%,在亚铁离子浓度为1 mM时,相对酶活为136%,在锌离子浓度为1 mM时,相对酶活为123%,在锰离子浓度为6 mM时,相对酶活为109%。钾离子、钠离子、钙离子、铜离子、镍离子、钴离子、铬离子对葡萄糖磷酸变位酶活性有抑制作用。在以葡萄糖为碳源,硝酸钠为氮源的发酵培养基中,加入4 mM的镁离子、1 mM的亚铁离子、1 M的锌离子和6 mM的锰离子,7 L机械搅拌通风发酵罐中28℃发酵60 h,6 r/min剪切速率下,发酵液粘度达到6980 mP a.s,三赞胶多糖的产量增加11.2%。