琼脂是一类来源于红藻的天然多糖，因其优异的凝胶性能在生物医药和农业领域得到广泛应用。然而，琼脂本身难以降解，其高值利用主要依赖于将其转化为具有生物活性的寡糖产物。尤其是新琼寡糖（NAOS），在抗氧化、植物生长调控及抗逆性提升等方面展现出重要应用潜力。
近日，研究团队通过酶挖掘与蛋白质工程策略，从海洋细菌 Salegentibacter agarivorans中发现并系统表征了一种新型耐热β-琼胶酶SaAgaD。酶学表征结果表明，该酶的最适反应温度为55 °C，并且在65°C处理半个小时后仍能保持90%以上的催化活性。使得该酶在高于琼脂凝胶温度条件下仍保持较高活性和稳定性，有效突破了传统琼胶酶在低温条件下受限于“凝胶阻碍效应”的问题。
进一步的底物特异性与产物分析显示，SaAgaD对琼脂糖具有非常高的催化效率（kcat/Km = 1.76 × 10⁴ mM⁻¹ s⁻¹），可高效降解琼脂并定向生成新琼四糖（NA4）和新琼六糖（NA6），在放大反应中产率可达75%，显示出优异的工业应用潜力。结合分子动力学模拟，研究团队从结构层面揭示了酶–底物相互作用及关键环区动态对底物识别和产物选择性的影响，为理解多糖降解酶的结构–功能关系提供了新的计算证据。相关结果近期发表于糖科学领域知名期刊Carbohydrate Polymers（https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.125226）。
该研究不仅拓展了GH16家族β-琼胶酶的功能多样性，也为海洋多糖的高值转化提供了高效酶工具，对推动海藻资源的绿色利用和功能寡糖的规模化制备具有重要意义。
文章第一作者是我组联合培养硕士研究生年文慧。李唐副研究员和尹恒研究员为共同通讯作者，该工作及相关研究得到了国家重点研发计划项目和辽宁省科技计划联合计划项目的支持。
