琼胶酶是一类能够降解琼胶生成琼胶寡糖的糖苷水解酶。琼脂寡糖具有多种生理和生物学特性,并且在食品、化妆品和医疗等领域具有潜在的应用价值。利用琼胶酶降解琼胶来制备一系列聚合度不同的琼胶寡糖,被认为是最理想的绿色生产技术。因此,筛选高效产琼胶酶的菌株、挖掘酶学性质优良的琼胶酶以及制备琼胶寡糖都具有重要的实际意义。海洋沉积物中蕴藏着非常丰富的微生物资源,本文分别从近海和深海来源的沉积物中挖掘琼胶酶基因,并建立了以龙须菜为原料制备新琼二糖的技术,主要研究内容及结果如下:(1)自红树林沉积物微生物宏基因组中预测到一条编码氨基酸序列相似性为58.64%的琼胶酶基因agaM1,并利用枯草芽孢杆菌进行胞外表达。重组AgaM1(Recombinant AgaM1,rAgaM1)的最适温度为50°C,最适pH为7.0。rAgaM1具有良好的热稳定性,此外,rAgaM1能够降解龙须菜,产生新琼六糖和新琼四糖;(2)在前期研究中对分离自西太平洋深海沉积物的新种太平洋火色杆菌Flammeovirga pacifica WPAGA1进行了基因组测序,并对与琼脂糖代谢相关酶的基因进行了预测和分析。本文主要针对菌株WPAGA1中唯一的GH50家族的琼胶酶基因aga2660进行深入分析。将琼胶酶基因aga2660克隆并转化到E.coli BL21(DE3)中表达并纯化。结果表明,重组Aga2660(Recombiant Aga2660,rAga2660)与其他GH50家族的琼胶酶不同,可以将低聚合度的新琼寡糖降解为新琼二糖,但是不能作用于大分子琼胶的降解。rAga2660最适温度为30°C,且具有良好的热稳定性,表明该酶在新琼二糖的工业生产中具有较大的应用潜力。(3)以龙须菜为原料,利用rAgaM1和rAga2660联合制备新琼二糖,通过细胞毒性检测和美白功效评估,结果表明,与新琼四、六糖相比,新琼二糖作用于细胞上的安全性大大提高,且新琼二糖的美白功效优于新琼四糖和新琼六糖,表明rAgaM1和rAga2660联用的技术具有较好的应用价值。