汉和生物 “海藻寡糖”荣获天津市科学技术进步奖三等奖

为深入贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想，全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神，深入实施创新驱动发展战略，推动高质量发展，天津市人民政府对天津市科学技术进步、经济社会发展作出突出贡献的组织给予奖励。 

汉和生物与中科院天津工生所联合开发褐藻胶裂解酶制备褐藻寡糖技术，荣获天津市科学技术进步奖三等奖。是目前肥料农药增效剂中获得此殊荣的生物基增效剂。

褐藻寡糖（A0S）是褐藻胶通过一定的裂解反应得到的功能性寡糖，具有丰富多样的生物活性，如抗肿瘤、抗炎、免疫调节及降血脂等作用，在医药、保健品、化妆品、动物饲料及农业等领域应用。农业上，在促进植物生长、增强植物抗逆、抑制植物病原菌方面有较好的效果。

✷左图为以褐藻寡糖为核心成分的药品，右图为题为：褐藻寡糖在生长素信号转导下对水稻根系发育的促进作用的研究论文。

2017年12月，汉和生物与中科院天津工生所合作开发褐藻胶裂解酶及制备褐藻寡糖项目。通过研究，挖掘表征了一个新型耐碱性的双功能褐藻胶裂解酶，对褐藻胶中的多聚甘露糖醛酸(polyM)和多聚古洛糖醛酸(polyG)均具有较高活性，能够彻底降解褐藻胶，主产物为褐藻二糖、三糖和四糖，并进一步通过蛋白结构域改造提高了该酶的酶活及热稳定性。

图为汉和生物生物工程研发中心及细胞工厂

汉和生物历经3年，595次发酵工艺优化实验，已将褐藻胶裂解酶酶活从2019年的20000u/mL，到2020年90000u/mL，现已达到450000u/mL，与全球先进的生命科学试剂提供者某某公司（全球先进科研机构和研究所都是其客户）相比，酶活高出其50倍，经科技部查新认证为全球最高水平。

褐藻胶裂解酶酶解海藻多糖（海藻酸或海藻酸盐）

更低成本的制取褐藻寡糖

采用褐藻胶裂解酶酶解制取的褐藻寡糖，反应速度快、条件温和，酶解周期短。褐藻寡糖聚合度可控制在2-4聚，且占比75%以上，分子量集中在414-810，与强酸碱（pH:3-10)、钙、镁复配，高温150℃以上，无絮凝、无沉淀，活性高、成本低。

褐藻寡糖在农业上的应用

褐藻寡糖在农业上作为一种生物基增效剂，通过调节代谢，而不是直接作用，能够在短时间内促进植物内源生长激素的合成，提高作物的营养吸收效率，活性超高，作用浓度极低，显著高于“复硝酚钠”等常用调节剂，因而具有“三分钟起效、三天见效、三十天特效”等特点。（来自吴礼树教授的产品课件）

1、调节植物生长

褐藻寡糖可作为信号分子参与植物生长发育的调控活动。研究表明，褐藻寡糖通过激活植物幼苗体内的激素表达，改变了淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的活力，加快了胚乳淀粉水解过程，促进种子萌发及根、芽的生长。

2、修复重金属污染土壤、缓解重金属对植物的毒害

褐藻寡糖分子中具有不饱和离子和具有孤对电子的羧基、羟基等化学基团，能够与重金属离子能达到更好的络合，吸附Zn2+、Cr6+、Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子。同时能提高植物对重金属的抗性，保护植物不受重金属伤害。

3、提高植物抗逆能力

褐藻寡糖能提高植物体内可溶性糖和游离脯氨酸含量，增强植物抗氧化酶活性，并诱导植保素的合成，降低细胞膜的通透性和丙二醛含量，从而缓解逆境（如农药、干旱、寒冷、炎热等）对植物造成的损伤，起到调节作物生长的作用。

在干旱条件下，褐藻寡糖促进脱落酸（ABA）的合成，比对照含量提高5倍以上，显著提高抗逆能力。ABA在植物体内发挥着重要的调控作用，其中最显著的作用就是调控花青素的合成，与乙烯、糖存在功能互作的关系，可以促进果实的转色、增甜。

4、提高植物抗病能力

褐藻寡糖对水稻稻瘟病、、稻曲病、纹枯病的防效分别达到了77%、69%、55%以上；对烟草花叶病毒、白粉病防效分别达到60%。88.6%以上。

5、促进植物营养吸收

褐藻寡糖能结合氮肥中铵根离子形成络合物，从而抑制铵态氮向硝态氮转化，减少氮素损失并长期对植物提供养分；促进植物根系吸收N、P、Ca、Mg、Mn、B、Zn等元素。当褐藻寡糖添加量为0.4%时，玉米对氮磷钾肥的利用率分别提高了49.59%、24.30%和52.85%。

6、天然的防腐剂和保鲜剂

目前，汉和生物是唯一通过生物发酵产褐藻胶裂解酶的公司，用高活性、低成本的酶，可制备更低成本、稳定性强的褐藻寡糖。