常國煒 黃曾慰 黎志德 梁達奉

（廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所）廣東省酶制劑與生物催化工程技術(shù)研發(fā)中心，廣州 510316）

右旋糖酐是一種聚D-葡萄糖，在自然界中由微生物產(chǎn)生，是一種胞外多糖。右旋糖酐中葡萄糖殘基以 α-1，6 糖苷鍵連接成主鏈，α-1，2-、α-1，3-和α-1，4-糖苷鍵連接成支鏈，不同微生物產(chǎn)生的右旋糖酐結(jié)構(gòu)上有差異［1]。但分子量一般較大，黏度較高［2]。右旋糖酐與多種生命現(xiàn)象有關(guān)。例如，細(xì)菌黏附于物體表面時會分泌出多種物質(zhì)將自身包繞，形成大量細(xì)菌聚集膜樣物［3]。這種膜樣物稱為生物被膜，是細(xì)菌為適應(yīng)自然環(huán)境以利于生存的生命現(xiàn)象，而某些細(xì)菌生物被膜中含有右旋糖酐，這有助于細(xì)菌的聚集和黏附［4]。此外，右旋糖酐及其改性物或復(fù)合物已被廣泛研究，研究方向包括用于糖肽或多糖富集的材料［5]、抗菌生物醫(yī)學(xué)材料［6]、抗氧化劑［7]等。

右旋糖酐酶（EC 3.2.1.11）是一類可以水解右旋糖酐內(nèi)α-1，6糖苷鍵的酶。酶解使右旋糖酐分子量降低，導(dǎo)致性質(zhì)改變?？僧a(chǎn)生右旋糖酐酶的菌種種類繁多、分布廣泛，一直有新的性能優(yōu)良的右旋糖酐酶被發(fā)現(xiàn)。在國外，右旋糖酐酶早已開發(fā)成用于制糖行業(yè)的商品化酶制劑。隨著各種新理論的提出，有關(guān)右旋糖酐酶應(yīng)用機理的研究仍有持續(xù)報道。特定分子量的右旋糖酐及其復(fù)合物已被用作血漿代用品或抗貧血藥在臨床使用多年，近年來更發(fā)現(xiàn)其在食品、材料等領(lǐng)域有著重要用途，利用右旋糖酐酶生產(chǎn)特定分子量右旋糖酐很可能是今后的發(fā)展趨勢。右旋糖酐酶還作為一種工具，協(xié)助探索各種生物學(xué)現(xiàn)象。隨著相關(guān)研究及糖生物學(xué)的發(fā)展，對右旋糖酐酶的深入研究具有重要意義。與此前的綜述不同，本文將結(jié)合本團隊的研究成果，對右旋糖酐酶開發(fā)的全過程與各領(lǐng)域應(yīng)用的最新研究成果進行綜述，并討論開發(fā)和應(yīng)用階段所遇到的問題，旨在以問題為導(dǎo)向，討論有關(guān)右旋糖酐酶的研發(fā)方向。

1 右旋糖酐酶開發(fā)研究

右旋糖酐酶制劑在國外早已產(chǎn)業(yè)化和商品化，但在國內(nèi)鮮見，主要原因是國外制糖業(yè)深受葡聚糖問題困擾，該酶制劑能較好解決這一問題。而國內(nèi)制糖業(yè)對葡聚糖問題的認(rèn)識程度普遍不深，或未能對葡聚糖問題產(chǎn)生足夠的重視，所以國內(nèi)的右旋糖酐酶制劑開發(fā)動力不足，開發(fā)水平不高。隨著國內(nèi)制糖業(yè)對葡聚糖問題認(rèn)識的加深，右旋糖酐及其水解產(chǎn)物用量的增大，以及右旋糖酐酶在醫(yī)藥領(lǐng)域深層次應(yīng)用的發(fā)展，高效、安全的右旋糖酐酶制劑需求量會越來越大，相應(yīng)的開發(fā)研究亦隨之增加。

1.1 基因工程菌構(gòu)建、生產(chǎn)菌株篩選和誘變育種

為得到性能優(yōu)良、能高效表達產(chǎn)物的工業(yè)生產(chǎn)菌株，基因工程菌構(gòu)建、生產(chǎn)菌篩選及育種等均是有效可行的技術(shù)，右旋糖酐酶生產(chǎn)菌的獲得自然也離不開上述方法。本團隊通過基因工程方法，將朱黃青霉（Penicillium minioluteum）的右旋糖酐酶基因利用畢赤酵母（Pichia pastoris）進行表達［8]；在進一步工作中，構(gòu)建出組成型表達載體（圖1），實現(xiàn)了右旋糖酐酶在畢赤酵母中的組成型表達，使發(fā)酵過程無需使用甲醇進行誘導(dǎo)，提高了生產(chǎn)和使用安全性［9]；根據(jù)畢赤酵母的密碼子偏愛對酶基因進行優(yōu)化與合成，使發(fā)酵液酶活進一步提高［10]。

圖1 重組質(zhì)粒pGAPZαA-dex的結(jié)構(gòu)示意圖［9]

近年來，越來越多右旋糖酐酶產(chǎn)生菌和酶被發(fā)現(xiàn)，其中不乏性能優(yōu)異的右旋糖酐酶（表1）。相當(dāng)一部分右旋糖酐酶產(chǎn)生菌是霉菌，但霉菌菌株普遍存在產(chǎn)酶活性低的缺點。右旋糖酐酶常用于食品及藥物行業(yè)，除了部分霉菌已經(jīng)通過食藥認(rèn)證，絕大部分霉菌發(fā)酵酶液因可能含有抗生素或有害代謝物而存在安全隱患。所以，已經(jīng)有可觀的人力物力在尋找細(xì)菌替代霉菌生產(chǎn)右旋糖酐酶。有研究人員把目光轉(zhuǎn)向了海洋細(xì)菌，并認(rèn)為由這些細(xì)菌生產(chǎn)的酶制劑具有更高的安全性、更低的最適反應(yīng)溫度，以及更有實際意義的酶活水平［11-14]。有研究顯示，由于缺乏相關(guān)水解酶，右旋糖酐在小腸中一般不被消化降解；但在大腸中，由于乳酸菌（Lactohacillussp.）和雙歧桿菌（Bifidobacteriumsp.）等益生菌的存在而容易被消化［20-21]。而其水解產(chǎn)物——低聚右旋糖酐或低聚異麥芽糖則有促進益生菌生長和增殖的作用［22]。有研究人員在人類糞便分離出多種右旋糖酐酶產(chǎn)生菌［19]，這些微生物及所產(chǎn)生的酶可能更適應(yīng)人體腸道環(huán)境，為右旋糖酐酶在人體應(yīng)用提供一定指導(dǎo)。

1.2 發(fā)酵工藝優(yōu)化

發(fā)酵生產(chǎn)是得到高活性酶制劑的重要一環(huán)。本團隊構(gòu)建了多株產(chǎn)右旋糖酐酶的工程菌，同時對其發(fā)酵工藝進行了深入研究。對于甲醇誘導(dǎo)的菌株，先在搖瓶階段進行多因素發(fā)酵工藝優(yōu)化［23]，再放大到5 L發(fā)酵罐進行甲醇流加優(yōu)化［24]。對于組成型表達工程菌，先在6.8 L發(fā)酵罐進行多因素的發(fā)酵工藝優(yōu)化［25-26]，再逐級放大到5 t發(fā)酵罐發(fā)酵，完成了規(guī)?；纳a(chǎn)試驗［27]。

表1 近年發(fā)現(xiàn)的右旋糖酐酶產(chǎn)生菌及相關(guān)酶學(xué)性質(zhì)

此外，曹研研等［28]優(yōu)化了棘孢青霉菌（Penicillium aculeatum）F1001產(chǎn)右旋糖酐酶的發(fā)酵條件，使酶活力提高了88%。對于個別特殊的微生物，還可以輔以其他手段優(yōu)化發(fā)酵。例如，細(xì)麗毛殼（Chaetomium gracile）在發(fā)酵過程中會出現(xiàn)菌體絮凝的現(xiàn)象，若輔以一定強度的低頻超聲作用，可以令絮凝現(xiàn)象顯著緩解，提高生理活性和產(chǎn)酶效率［29]。以上研究均只在小規(guī)模發(fā)酵體系中進行，并未在大規(guī)模發(fā)酵中進一步研究。

1.3 酶的純化、穩(wěn)定性和固定化研究

在不同的使用場景下，對右旋糖酐酶的純度要求是不一樣的。本團隊在右旋糖酐酶的純化方面亦做了大量工作，為大規(guī)模純化打下基礎(chǔ)。其中，雙水相體系純化法和離子交換色譜法所用儀器簡易，所用試劑常見、無毒，整個實驗易于放大，并取得了良好的效果［30-31]。

酶的穩(wěn)定性表征一般包括熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性，提高穩(wěn)定性的常用方法是添加保護劑。本團隊所研究的右旋糖酐酶可用較高濃度的葡萄糖、蔗糖或甘油作保護劑［8，32]。有研究表明，一定比例的甘油、乙酸鈉和檸檬酸鈉混合水溶液是良好的右旋糖酐酶穩(wěn)定劑，同時加以少量對羥基苯甲酸復(fù)方醋酸鈉、異抗壞血酸鈉和山梨酸鉀作為防腐劑，可大大延長酶的保存時間［33]。由于該酶制劑會在食品和醫(yī)藥行業(yè)中應(yīng)用，所以后續(xù)研究中需關(guān)注各種添加劑是否會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

為了使酶穩(wěn)定、持久地發(fā)揮作用，固定化是一種有效的技術(shù)。Bertrand等［34]構(gòu)建的固定化酶反應(yīng)器可連續(xù)運作90 h和穩(wěn)定儲存78 d；Shahid等［35]將右旋糖酐酶固定化在殼聚糖水凝膠微球上，熱穩(wěn)定性顯著提高，連續(xù)循環(huán)使用14個周期酶活還有42%。固定化右旋糖酐酶常用于制備低分子量右旋糖酐或低聚異麥芽糖，酶活不穩(wěn)定很可能造成生產(chǎn)不穩(wěn)定，所以如何進一步提高右旋糖酐酶的穩(wěn)定性值得繼續(xù)深入研究。

1.4 酶活性增強研究

通過添加金屬離子可提高酶活，但不同的酶對于不同濃度金屬離子可能有不同的效果。例如，有研究在反應(yīng)體系中添加10 mmol/L Co2+可令該種右旋糖酐酶酶活提高96%［11]，但在另一個研究中，添加2 mmol/L Co2+卻令另一來源的酶酶活下降至原來的62%［8]。有研究顯示，聯(lián)合運用超聲和高靜水壓可提高酶活，并發(fā)現(xiàn)該條件下的酶分子構(gòu)象變化，包括分子表面色氨酸殘基增多，α-螺旋增加，無規(guī)卷曲減少［36]。類似地，聯(lián)合運用超聲和微波輻射亦可提高酶活，原因是酶分子的二級結(jié)構(gòu)重構(gòu)，該方法可在包括食品加工等工業(yè)應(yīng)用中提高右旋糖酐酶的活性［37]。

1.5 酶的其他基礎(chǔ)研究

酶的其他基礎(chǔ)研究包括酶的結(jié)構(gòu)、催化活性中心、作用模式、動力學(xué)和熱力學(xué)數(shù)據(jù)等，這些信息對理解酶的行為模式和改進酶的性能有著極其重要的作用，是當(dāng)前急需進行的研究。利用超高效液相色譜-四極桿飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用，可高效、靈敏、直觀地分析整個酶解過程［38]；Suzuki等［39]對一種耐高溫右旋糖酐酶進行了結(jié)構(gòu)分析（圖2），認(rèn)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)的缺失、鹽橋和表面暴露的殘留電荷這幾個結(jié)構(gòu)特征可能有助于提高熱穩(wěn)定性。Okazawa等［40]則詳細(xì)分析球形節(jié)桿菌（Arthrobacter globiformils）T6分泌的右旋糖酐酶結(jié)構(gòu)及進化關(guān)系，為酶的工程改造奠定了基礎(chǔ)。Bhatia等［41]對淡紫色擬青霉（Paecilomyces lilacinus）分泌的兩種右旋糖酐酶進行研究，推測參與催化的基團可能是天冬氨酸殘基或谷氨酸殘基的羧基或組氨酸殘基的咪唑基；在其他研究中，利用親和標(biāo)記試劑改性后，分析其失活動力學(xué)，得到了類似的結(jié)論［42]。

圖2 TpDex與異麥芽六糖的復(fù)合物結(jié)構(gòu)圖［39]

2 右旋糖酐酶應(yīng)用研究

2.1 應(yīng)用于抑制口腔微生物生物被膜的研究

早在 1969年，Gibbons和 Fitzgerald［43]就指出變異鏈球菌（Streptococcus mutans）產(chǎn)生的右旋糖酐誘導(dǎo)變異鏈球菌的聚集和牙菌斑的形成。到了1971年，已有用含右旋糖酐酶的漱口水來處理牙菌斑的研究報道［44]。隨著生物被膜的深入研究，F(xiàn)lemming和Wingernder詳細(xì)闡述了生物被膜基質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)，了解到多糖是胞外聚合物的主要成分之一［3]?？梢姡倚囚诳谇粏栴}中扮演著重要角色。

近年來，口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究人員利用生物被膜理論研究和解釋右旋糖酐酶的作用［11，14，45-46]，在動物試驗［13]中直接利用該酶抑制牙菌斑的形成，在人體試驗［47]中利用微生物定植腔產(chǎn)酶方式抑制齲齒形成。Qiu等［48]在體外建立了含有變異鏈球菌、嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）和黏放線菌（Actinomyces viscosus）的生物被膜系統(tǒng)，通過分別和同時添加右旋糖酐酶和氟化鈉，考察處理后的生物量、內(nèi)生多糖量和菌體生存量，并用共聚焦激光掃描顯微鏡觀察生物被膜形態(tài)，結(jié)論是聯(lián)合利用右旋糖酐酶和氟化鈉能有效地破壞了變異鏈球菌生物被膜，作用機制可能是右旋糖酐酶水解了右旋糖酐，破壞了生物被膜的結(jié)構(gòu)，促進氟化鈉滲透，從而提高抗菌效果。Senpuku等［49]證明了當(dāng)右旋糖酐酶存在時，變異鏈球菌無法聚集。除了傳統(tǒng)地用單一的酶來處理生物被膜，也有采用特殊的嵌合酶來處理的。Otsuka等［50]將來自Paenibacillus humicusNA1123的非水溶性葡聚糖酶（可以水解多糖中的α-1，3糖苷鍵）基因和變異鏈球菌ATCC 25175的右旋糖酐酶基因接入到載體中，在大腸桿菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中表達并部分純化，得到一個具有兩種功能的嵌合酶，考察處理后的不溶性葡聚糖量、還原糖量，發(fā)現(xiàn)該嵌合酶能顯著降低不溶性葡聚糖量，其破壞生物被膜的效率比兩種酶的混合物高4.1倍。

雖然右旋糖酐酶對于口腔健康有著明確的積極作用，但含右旋糖酐酶的口腔清潔用品的占比仍不高。究其原因，機械力才是清潔牙齒的主要力量，酶作用只是一個輔助手段；其次，成本和公眾接受程度也是商家考慮的因素。有趣的是，現(xiàn)在國內(nèi)市場會把添加右旋糖酐酶作為商品的賣點來提升商品檔次，這種商品一般售價更高。

2.2 應(yīng)用于制糖生產(chǎn)過程研究

在制糖生產(chǎn)過程，多個環(huán)節(jié)都適合微生物滋長。腸膜明串珠菌（Leuconoseol mesenteroides）這種常見的微生物會在制糖過程通過發(fā)酵蔗糖產(chǎn)生高分子量右旋糖酐，令其摻雜在所有在制品和產(chǎn)品中，對制糖生產(chǎn)造成多種不利影響［51]。而清除右旋糖酐最有效的方法就是添加右旋糖酐酶。本團隊在該方面做了大量的工作。2009/2010年榨季，在廣東某糖廠進行模擬生產(chǎn)工藝試驗，發(fā)現(xiàn)使用右旋糖酐酶后蔗汁澄清的各指標(biāo)都得到明顯改善［8]。2013/14年和2014/15年榨季，本團隊在廣西農(nóng)墾的多家糖廠（包括甘蔗糖廠和原糖精煉糖廠）中使用右旋糖酐酶，添加方式為在壓榨工段或溶糖箱流加右旋糖酐酶液，均有效地清除了右旋糖酐，并可減少硫熏強度。部分糖廠的右旋糖酐去除率達98%以上，清混汁純度差達2AP以上，廢蜜重力純度下降0.38，煮煉回收率提高1個百分點以上，混合產(chǎn)糖率提高0.35個百分點［52-53]。在原糖精煉糖廠中顯示出了更為明顯的效果，在包括過濾效果、糖漿處理量和物料純度等方面均有一定程度的改善［54]。

在副產(chǎn)物的進一步利用過程中，右旋糖酐酶亦發(fā)揮了一定作用。在發(fā)酵甘蔗糖蜜生產(chǎn)乙醇過程中添加右旋糖酐酶等酶，能使糖蜜中難以發(fā)酵的糖類轉(zhuǎn)化成易于發(fā)酵的糖類，從而提高乙醇產(chǎn)率［55]。

2.3 應(yīng)用于右旋糖酐分子量可控發(fā)酵技術(shù)

右旋糖酐及其衍生物是常用的藥物。中國藥典2015年版二部中收載了4種相關(guān)藥品，其中3種右旋糖酐作為血漿代用品，還有一種右旋糖酐與氫氧化鐵的絡(luò)合物——右旋糖酐鐵作為一種抗貧血藥［56]；在日本藥典JP17中，收載了用于降血脂的硫酸葡聚糖鈉［57]；英國藥典BP2017和歐洲藥典EP9.5 都收載了結(jié)痂劑聚糖酐（Dextranomer）［58-59]。不同的右旋糖酐相關(guān)藥物，其分子量要求是不一樣的。以中國藥典為例，其收載的4種右旋糖酐相關(guān)藥物中，其分子量與分子量分布要求如表2所示。

右旋糖酐的衍生物除了可作為藥物外，還可以作為物質(zhì)分離純化的工具，例如藍(lán)色葡聚糖、二乙氨乙基葡聚糖等，該類物質(zhì)的分子量對其分離效果有一定影響。所以，控制右旋糖酐的分子量是制備右旋糖酐類藥物和衍生物的重要環(huán)節(jié)，而右旋糖酐酶恰恰可以達到靈活控制其分子量的效果。本團隊創(chuàng)新性地提出并成功開發(fā)右旋糖酐分子量可控發(fā)酵工藝技術(shù)，不僅能提高蔗糖轉(zhuǎn)化效率，更能在結(jié)束發(fā)酵時，使右旋糖酐分子量落在期望范圍［60]。這將免去后續(xù)酸解工藝，直接省去大量酸堿的使用，節(jié)約因酸解工藝所需高溫的能耗，達到優(yōu)化生產(chǎn)流程，節(jié)能減排的目的。

表2 不同右旋糖酐的分子量分布要求［56]

2.4 應(yīng)用于制備低聚異麥芽糖和低聚右旋糖酐

益生元是指能選擇性地刺激一種或少數(shù)種菌落中細(xì)菌的生長與活性，而對寄主產(chǎn)生有益的影響，改善寄主健康的不可被消化的食品成分［61]。低聚異麥芽糖可將右旋糖酐水解制得，已有大量文獻報道其益生元作用，從動物試驗［62-63]到人體試驗［64-65]，證實了其具有提高免疫力、改變腸道微生物組成、改善排便和腸道功能等功效。

大量的低聚異麥芽糖需求，促進了右旋糖酐酶的應(yīng)用研究。Gan等［66]利用右旋糖酐蔗糖酶和右旋糖酐酶協(xié)同催化蔗糖產(chǎn)生低聚右旋糖酐，Bertrand等［34]和Chalane等［67]利用環(huán)氧樹脂固定化右旋糖酐酶，制備出能連續(xù)生產(chǎn)分子量可控的低聚異麥芽糖的固定化酶反應(yīng)器，并具有酶活穩(wěn)定性高等特點。利用右旋糖酐T-40作為原料，制備出的低聚異麥芽糖的益生元活性與商品化商品無異［34，67]。由于該方法需要用右旋糖酐作為原料，成本可能會較高。若聯(lián)合右旋糖酐蔗糖酶使用，在催化蔗糖合成右旋糖酐的同時，用右旋糖酐酶控制分子量，則可以利用蔗糖一步合成低聚異麥芽糖。而Tingirikari等［68]更是將右旋糖酐蔗糖酶和右旋糖酐酶用藻酸鹽微球共固定化，然后用于催化橙汁中的蔗糖轉(zhuǎn)化為低聚異麥芽糖，將橙汁制備成功能性健康飲料。

由于不同的微生物或酶在不同條件下所產(chǎn)生的右旋糖酐結(jié)構(gòu)都有一定差異，而不同的右旋糖酐酶酶解后的水解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和比例亦有所差異，這些差異對益生元活性有何影響，是低聚異麥芽糖的進一步研究方向。

2.5 應(yīng)用于右旋糖酐基質(zhì)材料的降解和承載物釋放

右旋糖酐材料的應(yīng)用是近期右旋糖酐相關(guān)的研究熱點。以右旋糖酐為基質(zhì)可以以納米顆粒、水凝膠等形式與氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合，在生物醫(yī)學(xué)醫(yī)藥領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力［69-71]。在部分應(yīng)用中，通過右旋糖酐酶對右旋糖酐材料進行降解，可達到釋放承載物等作用，達到某種預(yù)設(shè)的目的。Widenbring等［72]研究了右旋糖酐酶對負(fù)載著伴刀豆球蛋白A的右旋糖酐微凝膠載體的降解規(guī)律，為其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。由于消化道上游不存在分泌右旋糖酐酶的微生物，而結(jié)腸中卻存在，所以利用右旋糖酐作為基質(zhì)的微球或復(fù)合物可攜帶藥物定點輸送至結(jié)腸，有望用于治療結(jié)腸癌或阿米巴腸?。?3-75]等疾病。

2.6 用作研究過程的輔助手段

由于不同來源的右旋糖酐的分子量不定，分子量分布可能較寬，若右旋糖酐作為雜質(zhì)存在于體系中，則對其他物質(zhì)的分析或純化造成不利影響。比如要純化右旋糖酐蔗糖酶時，常伴有大量右旋糖酐存在，而目標(biāo)酶的分子量亦很可能在右旋糖酐的分子量分布內(nèi)。此時，右旋糖酐酶就可以發(fā)揮它的作用，將右旋糖酐降解為小分子，再用膜技術(shù)就可以去除右旋糖酐，提純右旋糖酐蔗糖酶［76]。在研究多糖時也遇到類似問題：Matsuzaki等［77]發(fā)現(xiàn)了腸膜明串珠菌NTM048f分泌的胞外多糖可以作為一種免疫刺激劑來提高黏膜IgA的量，這種胞外多糖的主要成分是右旋糖酐，當(dāng)使用右旋糖酐酶將右旋糖酐水解后，發(fā)現(xiàn)了殘余物中存在另外兩種果聚糖。如果不使用酶的話，果聚糖的存在將難以發(fā)現(xiàn)。右旋糖酐酶對某些結(jié)構(gòu)中的葡萄糖殘基間的α-1，6糖苷鍵有特異性水解作用，所以亦被用于其他多糖的結(jié)構(gòu)輔助分析手段，推測多糖中α-1，6糖苷鍵的比例［78]或用于尋找結(jié)構(gòu)特殊的多糖［79-80]。

3 總結(jié)與展望

右旋糖酐酶的研究已超過百年，但一直沒有停止。新的右旋糖酐酶不斷被發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，探索的范圍已從陸地微生物向海洋微生物發(fā)展。無論從生物化學(xué)和生物物理的基礎(chǔ)理論研究角度，還是從右旋糖酐酶的新型應(yīng)用開發(fā)研究角度，關(guān)鍵問題在于右旋糖酐酶催化性能的廣泛發(fā)掘和催化機理的深入探究。分子生物學(xué)的發(fā)展令其研究延伸至基因?qū)用?。隨著人們對酶的三級結(jié)構(gòu)了解的深入，酶的理性設(shè)計技術(shù)（如定點突變和結(jié)構(gòu)域重組）將越來越普遍。加上計算化學(xué)的發(fā)展，計算機計算能力的提高，計算機算法的進步，將大大提高酶的改造效率，甚至使酶的從頭設(shè)計成為可能。更高的酶活、更寬的反應(yīng)溫度和pH、更強的穩(wěn)定性，這些都是可預(yù)期的。但由于應(yīng)用范圍所限，開發(fā)動力不足，右旋糖酐酶基礎(chǔ)研究力度還不大，導(dǎo)致高性能的酶制劑還是難以開發(fā)。右旋糖酐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，隨著對右旋糖酐質(zhì)量要求的提高，很可能需要一種更精確地控制右旋糖酐的分子量和支鏈情況的技術(shù)，而利用右旋糖酐酶可能是一種很好的選擇。右旋糖酐酶的開發(fā)、應(yīng)用，與右旋糖酐的研究這三者之間緊密相連，相互促進，相互制約。