浒苔和石莼等大型绿藻资源丰富且生长迅速，其细胞壁中的主要活性多糖——浒苔多糖具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等多种生理活性，在食品、医药和农业等领域展现出巨大的应用潜力。然而，传统化学和物理降解方法效率低且产物不可控，利用石莼多糖裂解酶进行高效、环保的定向生物催化已成为当前研究热点。

近日，中国水产科学研究院黄海水产研究所海洋生物酶工程创新团队在农业与食品化学领域权威期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》和生物大分子领域权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》上相继发表了题为“Domain-function analysis of the endolytic ulvan lyase PcPL40A: elucidating the impact on enzymatic properties”和“A product-determining structural loop in a novel PL40 ulvan lyase controls oligosaccharide profile”的研究论文。

该系列研究系统挖掘并表达了来源于海洋细菌Pseudotamlana carrageenivorans的PL40家族新酶PcPL40A和来源于Jejuia pallidilutea的JpPL40A，详细表征了其最适温度（40℃）与最适pH（8.0）等酶学性质，证实两酶均通过内切方式将浒苔多糖高效降解为以不饱和六糖为主的高附加值寡糖产物。研究通过定点突变结合分子对接，解析了该家族酶典型的Tyr/His（Y260/H429）催化机制及精氨酸（R459）的中和机制。进一步研究揭示了非催化结构域与关键Loop区域对酶催化性能及产物特性的调控规律：一方面，截短D4/D6结构域会增加酶灵活性并降低热稳定性与催化效率；另一方面，底物结合槽（subsites +5/+6）附近的特定Loop区域决定了其以六糖为主的产物分布。这些发现为绿藻多糖的高值化利用及石莼多糖裂解酶的理性设计提供了重要理论依据。

黄海所江承程副研究员为以上成果的第一作者，黄海所郝建华研究员和中国海洋大学毛相朝教授为共同通讯作者。相关成果得到中国水产科学研究院院级基本科研业务费（2026JC08、2023TD71）和山东省泰山学者青年专家人才计划（tsqn202312277）等项目的共同资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c00227

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.153710