β-甘露聚糖酶可广泛应用于食品、医药、造纸、饲料、石油开采及精细化工等行业，而对资源丰富的生物质，可转化为具有重要商业价值的甘露寡糖，具有极大的应用潜力，是一种新型的工业酶制剂，β-甘露聚糖酶的研制是生物技术领域内的重要课题。对于自然资源的高附加值开发、发展生物技术改造化学工业，满足资源、环境、能源、医药等领域内的需求具有重要意义。
该项目利用嗜碱菌的特殊机制及极端酶的特点，用新的方法筛选分离了产生碱性β-甘露聚糖酶的嗜碱菌株，完成了菌种鉴定与系统发育分析、酶的生产条件、酶的纯化与特性、酶基因的克隆表达与序列分析、酶的高产菌株选育、酶生产的小试与中试、甘露寡糖的组分、结构及生理功能分析，以及酶和甘露寡糖的工业生产试验等涉及多学科的系统工程，结合极端菌及极端酶的特性，以新的方法解决了酶的碱、盐、热稳定性、酶活力、寡糖生成率等本领域的难题，首次实现了极端β-甘露聚糖酶以及甘露寡糖的生产及应用。
该成果的特点在于利用自然基因资源，完成了新的生物技术发明，思路新颖、效果突出。以新的方法技术获得新菌种、新酶，该酶具有更专一的酶活性，可在极端条件下行使功能，创立了大量生产β-甘露聚糖酶的工艺方法，由此导致了新技术平台的产生。并为以绿色技术改造化学工业过程、开辟一个以半纤维素为基础的新的工业应用领域奠定技术基础。
利用碱性β-甘露聚糖酶转化魔芋粉、田菁胶等，在国际上率先实现了甘露寡糖的生产，开辟了以植物半纤维素资源为基础的工业应用新领域。以甘露寡糖为基础开发了新型保健食品，取得了卫生部颁发的批准证书。该项目已经在地方企业进行了产业化实施，已经实现3300多万元的巨额效益，实现了出口创汇。并在科技扶贫、带动山区地方经济发展中产生了重大社会效益。甘露寡糖在新药、饲料添加剂等方面的应用尚有极大的潜力。应用碱性β-甘露聚糖酶代替化学品进行油田压裂工艺中的破胶，成本低、效果好，对于提高石油采收、保护地层环境已显示了重要作用。
撰稿/马延和(微生物研究所)
