中国海洋报2019年3月11日A4版

在现代生命健康产业中，需要大量使用各类生物催化剂（即工具酶）。但长期以来，我国在高性能工具酶研发领域一直落后于国际先进水平。淮海工学院海洋科学与技术优势学科团队依托丰富的海洋生物资源和蛋白质研究经验，打造了一条从基础研究到产业转化的海洋生物工具酶完整产业链。

打破技术壁垒 右旋糖苷酶产品领先国际水平

“我们研发的漱口液能够去除牙菌斑，防治龋齿，跟市场上常见的不一样。”在淮海工学院江苏省海洋生物资源与环境重点实验室里，实验室主任王淑军举着一瓶刚刚试制出来的漱口液介绍说。

据悉，口腔致病微生物利用分泌的右旋糖苷等代谢物，使牙菌斑牢固附着在牙釉质表面，很难被牙刷、牙线等物理方法根除。右旋糖苷酶可以将微生物产生的右旋糖苷分解成低黏度的异麦芽糖和异麦芽三糖，从而去除牙菌斑，具备无毒、无耐药性、不影响口腔微生物平衡等优势。早在上世纪90年代，欧美就已经开发出含有右旋糖苷酶的口腔护理用品，但迄今为止，国内未有相关产品上市。主要原因在于国内此前生产的右旋糖苷酶都来自陆生霉菌，不仅产酶时间长、稳定性差、生产成本高，还存在霉菌污染等安全隐患。

针对这种情况，王淑军团队决定从海洋微生物中筛选出更安全的右旋糖苷酶。“别人去海边是旅游，而我们是去挖泥巴。”硕士研究生王德龙笑着说。几年来，团队寻遍了国内各个海区，从近海养殖区、潮间带等各类海域的海水和海泥中采集了大量样品。最终，从紫菜和海带养殖区域的海泥中筛选获得了多种出产右旋糖苷酶的海洋微生物菌株。

获得产酶菌株之后，如何低成本制备右旋糖苷酶制剂，就成为接下来制约应用的难题。因为天然海洋微生物只能在海水中培养，不仅成本高，高盐废水还会带来大量污染，所以此前国内外尚无海洋微生物来源的右旋糖苷酶的研究报道。团队通过多级降盐复筛，对原始菌株反复诱导驯化，终于获得可用于口腔保健品的右旋糖苷酶液体制剂。之后，团队趁热打铁，继续开发出一系列添加海洋右旋糖苷酶的口腔保健品，如漱口液、牙膏、口香糖等。经过有关验证，他们研制的右旋糖苷酶漱口液对牙颈龋齿的预防效果显著，抑制率为42%，远高于国外同类产品。

突破国外垄断 快速限制酶数量位居世界第三

正当王淑军团队轻松地测试新型漱口液时，位于同一栋办公楼15层的江苏省海洋药物活性分子筛选重点实验室里气氛却十分严肃。正在主持召开每月例行总结会的该实验室常务副主任许恒皓一再强调：“我们做的是国内同行想了40年却一直没有做成的事情，每个环节一定要仔细。”

限制性内切酶是现代生物技术的关键工具酶之一，这类酶像剪刀一样，能够从特定的位置切断DNA，从而使人们可以对DNA进行切割、连接、重新组合等各种操作。从上世纪70年代首个商品化限制酶问世至今，全球限制酶产品的价格和市场一直被美国、立陶宛和日本的3家公司完全垄断，成为横亘在我国生物医学产业发展大潮中的一座巨大冰山。

许恒皓团队面临的第一道关卡，就是国外企业的专利壁垒。由于限制酶具备切割DNA的能力，在工程菌中直接重组表达时，会切割工程菌宿主DNA，导致宿主死亡。因此，最早推出限制性内切酶的美国NEB公司，经过几十年的积累，已经为这套宿主保护系统构筑了完整的专利体系，使后来者很难突破。

许恒皓团队经过反复调研，发现两种来自海洋螺原体和小球藻病毒的广谱甲基化酶可以开发成通用型的“防弹衣”，并成功地用它们开发出数十种限制酶。团队顺利试制出第一批限制酶产品后，大家迫不及待地将样品寄给同行邀请试用，反馈的结果令人振奋不已，性能与国外产品不相上下。目前，已经与企业联合生产出47种快速限制酶，涵盖了行业内80%以上的应用，产品数量位居世界第三。

最令团队感到欣慰的是，有企业用户反映，如果全部使用国内自主研发的限制酶，替代进口产品，这部分成本可以降低1/4～1/3，为企业节省上百万元。

目前，两个团队取得的海洋工具酶研发成果已经申请发明专利12件，获授权10件，成果转让6项。相关产品中试工艺已经成熟，产品销往全国20余个省市，创造直接经济效益超千万元。