海洋酵母是生活在海洋环境中的一类占有重要生态地位的微生物种群。海洋酵母菌株可以产生很多生物活性物质,包括很多酶类,例如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶和嗜杀因子等。如何开发利用这些资源是一个很有意义的研究课题。本研究研究对象为从太平洋深海海底沉积物中分离的一株高产淀粉酶的海洋酵母菌株N13d。首先通过对N13d的常规生理生化鉴定和18SrDNA序列分析,确定其为普鲁兰类酵母Aureobasidium pullulans菌株。这是首次关于海洋普鲁兰类酵母菌株产生胞外淀粉酶的报道。然后对N13d产淀粉酶的培养基组成、摇瓶培养条件进行了优化,确定了液体摇瓶培养产酶的最佳条件。为了进一步获得较高的酶产量,在此基础上,利用2L的发酵罐进行了液体发酵的放大试验,获得了最佳通气量和搅拌速度的数值,同时将粗酶液的酶比活力提高到了58.5U/mg蛋白。然后我们进行了不同浓度的生土豆淀粉在发酵液中的直接降解,并对水解产物进行了TLC和HPLC检测。结果证明,经过6h反应,36%浓度的生土豆淀粉得到充分降解,水解程度达到59.5%,水解产物基本上全是葡萄糖。为了充分发掘该淀粉酶的应用潜力,接下来我们对该酶进行了纯化,并对酶性质进行了研究。研究结果表明,该酶属于葡萄糖淀粉酶,分子量为98kDa,具有二亚基结构,两亚基分子量分别为65kDa和33kDa;具有较好的热稳定性和pH稳定性,60°C保温3h,残余酶活力仍能达到50%,在pH值4.0-8.0的范围内,55°C保温3h,残余酶活力能达到75%以上;对支链淀粉水解能力超过了对直链淀粉的水解能力,这种性质在真菌葡萄糖淀粉酶中是比较罕见的。此外,该酶还是一种生淀粉酶,可以降解生土豆淀粉、生玉米淀粉和生红薯淀粉,其中对生土豆淀粉具有极强的降解能力。在20U/ml的酶浓度下,经过3h反应,能够将高达36%浓度的生土豆淀粉悬液充分降解,生土豆淀粉颗粒水解程度达到58%。这种对生土豆淀粉的强降解能力是所报道的生淀粉酶中最强的。根据以上结果我们认为这是一种新型的生淀粉酶,具有很大的应用潜力。为了降低水解生土豆淀粉的工业生产成本,需要使用粗酶液水解。高浓度的生土豆淀粉的水解,需要高浓度的粗酶液。因此进行固体发酵,利用麸皮等廉价原料生产高浓度的粗酶液。通过对固体发酵参数的优化,成功地将发酵提取液中的粗酶比活力提高到了120.5U/mg蛋白。相对于液体发酵粗酶液,酶比活力提高了一倍。本实验研究获得了一株高产新型生淀粉酶的海洋酵母菌株N13d,这是首次关于海洋普鲁兰类酵母产生淀粉酶的报道,开发了新的淀粉酶资源。经过液体发酵,我们得到了生淀粉酶的粗酶液,粗酶液能够降解高浓度的生土豆淀粉,水解产物基本全是葡萄糖。纯酶性质的实验结果表明海洋酵母普鲁兰类酵母N13d产的生淀粉酶与其他酵母和真菌所产的生淀粉酶有很多不同之处,最有特色的有两点,一是该酶具有很强的降解α-1,6糖苷键的能力;二是该酶对高浓度的生土豆淀粉同样具有极强的降解能力。N13d产生的生淀粉酶可以在食品和发酵工业用来水解生土豆淀粉,产物可以直接作为发酵原料,应用前景广阔。本研究表明海洋酵母具有独特的生理特征,能够产生一些与陆地酵母和真菌所产的酶不同的新型酶类,为工业生产提供资源。