1.AlyC6的序列分析
从Colpomenia样品中分离的褐藻胶降解菌株Vibrio sp.NC2的基因组中的基因alyC6'被预测编码褐藻胶裂解酶。AlyC6'长1,743 bp，编码580个氨基酸残基的推定的褐藻胶裂解酶(AlyC6')，具有预测的16个残基的信号肽(图1A)。根据NCBI保守结构域数据库的blast结果，AlyC6'含有两个褐藻胶裂解酶结构域，CD1结构域(残基56至285)和CD2结构域（残基294至579)(图1A)。系统发育分析显示，CD1和CD2分别属于PL7家族的亚家族6和亚家族3(图1B)。然而，这两个结构域共享相当低的序列相似性(13.9%)，这表明它们可能具有不同的特征。AlyC6'显示出与AlyA的最高序列同一性(95.17%)，AlyA是一种具有两个注释的褐藻胶裂解酶结构域的褐藻胶裂解酶，其中一个是功能性的。AlyC6'的CD 1和CD 2结构域与AlyA的N端和C端结构域的同源性分别为98.26%和93.71%。![]()
表1. 来自菌株WXL662的褐藻胶图1.来自Vibrio sp.NC2的褐藻胶裂解酶AlyC 6 '的序列分析。(A)褐藻胶裂解酶AlyC 6 '与其他PL 7褐藻胶裂解酶的示意性结构域图。AlyA（GenBank：1）和AlyD（GenBank：EAP94925.1）来自Vibrio splendidus 12B01，Algb（GenBank：KM507331）来自Vibrio sp. W13,和AlyB（PDB代码5ZU5）来自Vibrio spendidus OU02.。通过SignalP 5.0服务器预测信号肽。通过在保守域数据库中进行爆破来分析域组成。CBM32，碳水化合物结合模块家族32结构域。(B)CD1结构域、CD2结构域和表征的PL7褐藻胶裂解酶的系统发育分析。使用MEGA 7软件通过相邻连接法构建系统发育树。对1，000份重复样品进行了Bootstrap分析。
2.AlyC6'及其两个褐藻胶裂解酶结构域的褐藻胶溶解活性的测定为了确定AlyC 6 '及其两个注释的催化结构域是否具有褐藻胶溶解活性，我们构建了AlyC 6'的两个截短突变体，缺乏CD 2结构域的DCD 2（残基56至290）和缺乏CD 1结构域的DCD 1（残基290至580）（图2A和B）。然后，测定AlyC6 ′、DCD 1和DCD 2的溶藻活性。如图2C所示，所有蛋白质均显示出对褐藻胶的显著活性，表明CD 1和CD 2两者在AlyC 6 '中可能是功能性的。![]()
图2.AlyC 6 ′、AlyC 6 ′-CD 1和AlyC 6 ′-CD 2的褐藻胶溶解活性的测定。(A)重组AlyC 6 '及其突变体的结构域结构。(B)纯化的AlyC 6 '及其突变体的SDS-PAGE分析。(C)通过HPLC测定AlyC 6 '及其突变体的褐藻胶水解活性。反应均在30℃下在含有酶、2 mg/mL褐藻胶、I. OM NaCl和50 mM Tris-HCl（pH 8.0）的混合物中进行10分钟。通过HPLC测定活性，并使用UV检测器在210 nm处监测。对照用预热的灭活裂解酶处理。从DP 1至DP 6的饱和甘露糖醛酸寡糖被用作标准品。DP，聚合度。(D)CD 1和CD 2结构域与其他PL 7褐藻胶裂解酶的多序列比对，其催化机制已被揭示。黑星表示催化氨基酸残基。
为了进一步验证这两个结构域在全长酶中发挥作用，我们通过消除AlyC 6 '中一个结构域的活性来确定另一个结构域的褐藻胶溶解活性。据报道，保守的组氨酸和保守的酪氨酸通常作为PL7褐藻胶裂解酶中的两个催化残基。基于CD 1和CD 2结构域与其他表征的PL 7褐藻胶裂解酶的多重序列比对，H155和Y266可能是CD 1结构域的催化残基，H438和Y554可能是CD 2结构域的催化残基（根据它们在AlyC 6 '序列内的位置标记氨基酸残基）（图2D）。然后，我们构建了DCD 2的突变体H155A_Y266A（命名为DCD 2-H155A_Y266A）和DCD 1的突变体H438A_Y554A（命名为DCD 1-H438A_Y554A），发现它们都完全丧失了溶藻活性（图2A至C）。之后，构建了缺失CD 1结构域活性的突变体AlyC 6 '的H155 A_Y266 A（命名为AlyC 6'-CD 2）和缺失CD 2结构域活性的突变体AlyC 6 '的H438 A_Y554 A（命名为AlyC 6'-CD 1）（图2A和B）。如图2C所示，AlyC 6 '-CD 1和AlyC 6'-CD 2都具有褐藻胶溶解活性，表明CD 1和CD 2结构域可以独立地降解AlyC 6 '中的褐藻胶。总之，结果表明AlyC 6 '是具有两个功能性褐藻胶裂解酶结构域的裂解酶。迄今为止，已经报道了两种含有两个催化结构域的褐藻胶裂解酶。一种是Algb;然而，其两个催化结构域的活性尚未确定。另一种是AlyA，并且仅其C-末端催化结构域显示具有褐藻胶溶解活性。与此相反，上述结果表明AlyC 6 '的两个催化结构域都具有褐藻胶水解活性。因此，AlyC 6 '是一种具有两个褐藻胶裂解酶结构域的新型褐藻胶裂解酶，这两个结构域在全长酶中均具有活性。
3.AlyC 6“、AlyC 6”-CD 1和AlyC 6“-CD 2的生物化学表征3.1 酶促反应条件对AlyC 6“、AlyC 6”-CD 1和AlyC 6“-CD 2活性的影响。AlyC 6 '、AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2在30℃下都具有最大活性，在20至30℃下保留了其最大活性的56%以上。当温度达到50℃或更高时，超过85%的最大活性丧失（图3A）。这些酶都在pH 8.0下显示出最高活性，并且在pH 9.0下保持至少83%的活性（图3B）。此外，它们的活性都被NaCl激活，在1.0 M NaCl下达到最高活性，并且在0.5 M至1.5 M的NaCl浓度范围内保持超过最大酶活性的83%（图3C）。![]()
图3.酶促反应条件对AlyC 6′、AlyC 6 ′-CD 1和AlyC 6 ′-CD 2对海褐藻胶的活性的影响。(A)温度对酶活性的影响。实验在10至50°C下在含有酶、2 mg/mL褐藻胶、50 mM Tris-HCl（pH 8.0）和I. OM NaCl的200-mL反应混合物中进行10分钟。(B)pH对酶活性的影响。将含有酶、在1.0 M NaCl中的2 mg/mL海褐藻胶和50 mM Britton-Robinson缓冲液（pH 6.0至10.0）的200-mL反应混合物在30 ℃下孵育10分钟。（C）NaCl浓度对酶活性的影响。将200-mL含有酶、在50 mM Tris-HCl（pH 8.0）中的2 mg/mL褐藻胶和浓度为0至2.375 M的NaCl的反应混合物在30°C下孵育10 min。反应混合物中AlyC 6 '、AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的浓度分别为0.72 mg/mL、1.15 mg/mL和4.60 mg/mL。该图显示了来自一式三份实验的数据（平均值±标准差[SD]）。
褐藻胶裂解酶的酶促反应条件通常与其来源菌株的生活环境有关。例如，来自海洋细菌Zobellia galactanivorans的PL7褐藻胶裂解酶AlyA1在30℃、pH 7.0和200 mM NaCl下显示出最高活性，并在20至40℃和0.1至0.8 M NaCl范围内保留了超过60%的最大活性。来自海洋细菌发光杆菌属（Photobacterium sp.）FC 615的PL 6褐藻胶裂解酶AlyPB 1和PL 15褐藻胶裂解酶AlyPB 2在20至30℃和pH 8.0下具有最高活性。当温度达到40℃或更高时，它们失去了80%以上的最大活性。来自分离自北极棕色海带的Psychromonas sp. C-3的PL 7褐藻胶裂解酶AlyC 3在pH 8.0和20℃下表现出最高活性，并且在1℃下保留其最大活性的48.2%。综上所述，海洋褐藻胶裂解酶在20 - 40℃、pH 7.0 - 9.0和0 - 1 M NaCl范围内具有较高的活性，反映了它们对海洋环境的适应性。同样，虽然在相同的反应条件下，CD 1结构域对褐藻胶的活性总是比CD 2结构域高得多，但温度、pH和NaCl浓度对AlyC 6 ′、AlyC 6 ′-CD 1和AlyC 6 ′-CD 2的活性具有相似的影响。所有酶在30℃、pH 8.0和1.0 M NaCl条件下的活性最高，这保证了它们在低温、弱碱性和盐性海洋环境下的高活性。3.2 AlyC 6 '、AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的底物特异性为了确定它们的底物特异性，我们测量了AlyC 6 '、AlyC 6'-CD1和AlyC 6 '-CD2对不同褐藻胶底物（包括PM、PG、PMG和褐藻胶）的活性。AlyC 6 '-CD 1对PM、PMG和褐藻胶具有较高的活性，但对PG几乎没有活性;相反，AlyC 6'-CD2对PG具有最高的活性，但对PM几乎没有活性（图4），这表明AlyC 6 '-CD1和AlyC 6'-CD2具有互补的底物选择性。AlyC 6 '显示出与AlyC 6'-CD1类似的底物偏好，可能是由于AlyC 6 '-CD1在AlyC 6'中的主要作用。值得注意的是，AlyC 6 '表现出可检测的，但不高的，对PG的活性（图4），这应该受益于AlyC 6'-CD 2对PG的底物偏好。这些结果表明，CD1和CD2结构域的共存使得AlyC 6 '对各种褐藻胶底物具有显著活性。![]()
图4. AlyC 6 ′、AlyC 6 ′-CD 1和AlyC 6 ′-CD 2对PM、PG、PMG和褐藻胶的底物特异性。反应均在30°C下在含有酶（AlyC 6 '，0.72mg/mL; AlyC 6'-CD 1，1.15mg/mL; AlyC 6 '-CD 2，4.60mg/mL）、2 mg/mL底物、50 mM Tris-HCl（pH 8.0）和1.0M NaCl的混合物中进行10分钟。监测混合物中235 nm处吸光度的增加。该图显示了来自一式三份实验的数据（平均值±标准差[SD]）。
3.3 AlyC 6 '、AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的最小底物用每种酶的优选褐藻胶作为底物，研究AlyC 6 ′、AlyC 6 ′-CD 1和AlyC 6 ′-CD 2的最小底物。如图5所示，AlyC 6 '-CD 2不能将三聚体降解为二聚体，但可以将四聚体降解为更小的产物（由于其不稳定性，生成的不饱和单体难以观察到），表明AlyC 6'-CD 2的最小底物是四聚体。AlyC 6 '-CD 1可将三聚体降解为二聚体，但不能将二聚体降解为单体，表明AlyC 6'-CD1的最小底物是三聚体。因此，CD 1结构域具有比CD 2结构域更小的最小底物。与AlyC 6 '-CD 1相同，AlyC 6'的最小底物是三聚体，可能是由于AlyC 6 '-CD 1降解三聚体。![]()
图5.AlyC 6 '、AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的最小底物的分析。所有反应均在含有50 mM Tris-HCl（pH 8.0）和1.0 M NaCl的缓冲液中，在30°C下以2 mg/mL底物进行24小时。AlyC 6 '和AlyC 6'-CD 1与甘露糖醛酸寡聚物反应，而AlyC 6 '-CD 2基于其底物特异性与古洛糖醛酸寡聚物反应。低聚物底物的聚合度（DP）为2至4。使用0.2 M碳酸氢铵作为运行缓冲液，在Superdex Peptide 10/300 GL色谱柱上通过HPLC分析降解产物。使用UV检测器在210 nm处监测洗脱。2 M、3 M和4 M分别代表二-、三-和四-甘露糖醛酸酯。2G、3G和4G分别代表二-、三-和四古洛糖醛酸酯。
3.4 AlyC 6 '、AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的动力学参数分析AlyC 6′、AlyC 6′-CD 1和AlyC 6′-CD 2对褐藻胶的动力学参数（表1）。AlyC 6 '-CD 1的Km值显著高于AlyC 6'-CD 2，表明AlyC 6 '-CD 2对褐藻胶的亲和力高于AlyC 6'-CD 1; AlyC 6 '-CD1的kcat /Km值高于AlyC 6'-CD2，表明AlyC 6 '-CD1具有更高的催化效率。AlyC 6 '的Km值与AlyC 6'-CD1相近，但AlyC6 '的kcat/Km值明显高于AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的kcat/Km值之和，提示AlyC 6'中的两个结构域在褐藻胶降解中可能具有协同作用。表1.AlyC 6′-CD1和AlyC 6′-CD2对褐藻胶的动力学参数![]()
4.AlyC6'的CD1和CD2结构域在褐藻胶降解中的协同作用理论上，CD 2结构域不能降解褐藻胶中的M-M键，因此其降解产物富含可被CD 1结构域裂解的未裂解的M-M键。此外，与CD 2结构域相比，CD 1结构域可以降解更小的底物，因此可以进一步降解由CD 2结构域产生的寡聚产物。基于该分析，很容易假设AlyC 6 '-CD 1实际上可以显著降解由AlyC 6'-CD 2产生的寡聚体。因此，我们分别收集了AlyC 6 '-CD 1与褐藻胶反应1h的产物（PCD 1）和AlyC 6-CD 2与褐藻胶反应1h的产物（PCD 2）。显然，PCD 1和PCD 2不是反应的最终产物。然后，将AlyC 6 '-CD 1与PCD 1或PCD 2混合，然后分析来自不同反应时间的产物。正如预期的那样，AlyC 6 '-CD 1降解PCD 1非常缓慢，并且只有少量聚合度（DP）为4和5的低聚物被进一步降解（图6A）。相比之下，AlyC 6 '-CD1显著地将PCD 2降解成更小的产物。随着时间的增加，四糖和大二糖逐渐减少，二糖和三糖逐渐增加（图6A）。这些结果表明，当AlyC 6 '-CD1和AlyC 6'-CD2降解褐藻胶时，AlyC 6 '-CD1可以有效地降解AlyC 6'-CD 2产生的寡糖，这有利于所产生的寡聚产物进一步降解为较小DP的产物。![]()
图6.褐藻胶降解中CD 1和CD 2结构域的协同作用。(A)AlyC 6“-CD 1与AlyC 6”-CD 1和AlyC 6“-CD 2生成的产物反应的时间进程处理。AlyC 6 '-CD 1和AlyC 6'-CD 2首先分别在含有2 mg/mL褐藻胶、1.0 M NaCl和50 mM Tris-HCl（pH 8.0）的反应混合物中于30°C下与褐藻胶反应1小时。然后，除去酶、底物和具有高分子量（> 3 kDa）的产物，并将含有寡糖产物的滤液浓缩至110 mg/mL。然后，将AlyC 6“-CD 1与AlyC 6”-CD 1或AlyC 6“-CD 2产生的产物混合不同时间，并通过HPLC检测所得产物。以AlyC 6“-CD 1和AlyC 6”-CD 2对褐藻胶的降解产物为对照组。(B)AlyC 6“、AlyC 6”-CD 1、AlyC 6“-CD 2以及含有AlyC 6”-CD 1和AlyC 6“-CD 2的酶混合物的最终降解产物，其中AlyC 6”-CD 1和AlyC 6“-CD 2与褐藻胶（SA）的摩尔比为1 ∶ 1。将200 mL含有酶、2 mg/mL褐藻胶（溶于50 mM Tris-HCl（pH 8.0））和1.0 M NaCl的反应混合物在30°C下孵育24 h。DP 1、DP 2、DP 3、DP 4、DP 5和DP 6分别代表饱和单糖、二糖、三糖、四糖、五糖和六糖，作为标准品。UDP 2、UDP 3、UDP 4、UDP 5、UDP 6、UDP 7分别表示不饱和二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖。(C)CD 1和CD 2结构域对褐藻胶分解的协同作用。将每种酶（2.2 mg/mL）或含有2.2 mg/mL AlyC 6 '-CD 1和2.2 mg/mL AlyC 6'-CD 2的酶混合物与2 mg/mL褐藻胶在含有50 mM Tris-HCl（pH 8.0）和1.0 M NaCl的缓冲液中于30°C孵育10 min。
我们进一步研究了AlyC 6 '、AlyC 6'-CD1、AlyC 6 '-CD2以及含有摩尔比为1：1的AlyC 6'-CD 1和AlyC 6 '-CD 2的酶混合物的最终降解产物。AlyC 6 ′-CD 1向褐藻胶的最终降解产物大多数是二聚体和三聚体，以及大于三聚体的低聚物，例如，还产生了四聚体、五聚体、六聚体和七聚体（图6 B）。AlyC 6 '-CD 2的主要产物是DP 3至DP 5的低聚物，并且还产生了大于五聚物（包括六聚物和七聚物）的二聚物和低聚物（图6 B）。在含有AlyC 6 '-CD 1和AlyC 6'-CD 2的酶混合物的产物中，DP 2至DP 5处的寡糖占主导地位，具有少量的六聚体（图6 B）。这些结果表明，AlyC6'中CD 1和CD 2结构域的共存协同降解褐藻胶为小寡糖产物，并且一种多肽中两个催化结构域的协同作用比含有两个单独催化结构域的混合物的协同作用更有效。
此外，还通过酶活性测定分析了CD 1和CD 2结构域在褐藻胶降解中的协同作用。如图6C所示，含有摩尔比为1：1的AlyC 6 '-CD 1和AlyC 6'-CD 2的混合物的活性低于AlyC 6 '的活性，但接近AlyC 6'-CD 1加上AlyC 6 '-CD 2的活性。该结果进一步证明了CD 1和CD 2结构域可以在分子内而不是分子间协同作用，并且还暗示了同一多肽内的两个催化结构域对于分解褐藻胶的必要性，这与降解产物分析结果一致。具有协同效应的两个催化结构域的接近使得由一个结构域产生的产物能够快速结合到另一个结构域并被另一个结构域进一步降解。如果这两个结构域是分开的，而不是在多肽中拴在一起，就像多个酶与单个催化结构域之间的情况一样，它们的协同作用可能会减弱。
总体而言，CD1和CD2结构域在褐藻胶降解中显示出明显的协同作用。这两个域具有互补的底物范围。CD 2结构域对PG的最高活性补偿了CD 1结构域对PG活性的缺失，使得AlyC6'能够降解褐藻胶中所有类型的糖苷键。此外，CD 1结构域的最小底物小于CD 2结构域的最小底物，这有利于CD 1结构域进一步降解CD 2结构域的产物。这两种结构域的不同性质都有助于褐藻胶的降解。此外，这两个结构域还可以由于其不同的动力学性质而协同作用。被CD2结构域降解的寡聚物可能增加了邻近的CD1结构域催化中心周围的底物浓度，这有利于CD1结构域以更高的催化速率降解褐藻胶。
褐藻胶裂解酶的协同效应已被许多研究报道。Lu等人报道，来自Photobacterium sp.FC 615的内切褐藻胶裂解酶和外切褐藻胶裂解酶对褐藻胶的糖化具有强的协同作用。来自Vibrio splendidus 的三种胞外寡聚褐藻胶裂解酶已显示具有互补的底物范围以及温度和pH适应性。来自海洋真菌Paradendryphiella salina的PsAlg7A和PsMan8A在特定pH值下对PM的完全解聚表现出明显的协同作用。Alekseeva等人报道，Pseudoalteromonas citrea KMM 3297的三种胞内褐藻胶裂解酶的混合物在作用于聚合褐藻胶时显示协同作用。然而，他们都集中在多个褐藻胶裂解酶配备一个单一的催化结构域的协同作用。
与多个褐藻胶裂解酶的协同作用相比，单一酶的两个结构域的协同作用显示出其诱人的优势，即两个结构域的相邻性使它们能够发挥更显著的协同作用。显然，这种多模块褐藻胶裂解酶将有利于细菌降解褐藻胶。同时，由于工业上褐藻胶的降解一直是通过多酶混合物来完成的，因此可以利用一种褐藻胶裂解酶的不同催化域之间的协同作用来指导新酶的设计以实现高效的褐藻胶解聚。通过分析CAZy数据库中的褐藻胶裂解酶序列，我们发现存在具有多个催化结构域（MCD-AL）的各种褐藻胶裂解酶，并且它们的结构域组成不同（图7）。其中，具有两个PL 6结构域的褐藻胶裂合酶最为丰富。实际上，Xu等人报道了PL 6褐藻胶裂解酶AlyGC由两个PL 6结构域组成，这两个结构域表现出类似的b-平行结构，尽管只有N-末端PL 6结构域具有褐藻胶溶解活性。考虑到AlyA的N端PL7结构域不具有活性，而其C端PL7结构域具有活性，而AlyC6'的两个PL7结构域都具有褐藻胶裂解活性，我们推测某些褐藻胶裂解酶可能具有两个功能性PL6结构域，这需要进一步研究。另外，还发现了许多具有两个PL7结构域的褐藻胶裂解酶，其中大部分来自假单胞菌门，特别是弧菌目，这表明来自Vibrio sp.NC2的AlyC6'是典型的具有两个PL7结构域的褐藻胶裂解酶。此外，还发现了几种同时具有PL6和PL7结构域的褐藻胶裂解酶，这些蛋白质至少含有三个褐藻胶裂解酶结构域，即一种酶具有一个以上的PL6或PL7结构域。此外，从细菌中发现了两种具有两个PL 5结构域的褐藻胶裂解酶，一种由PL 7结构域和PL 18结构域组成的裂解酶和一种包含两个PL 31结构域的裂解酶。.此外，从一种普遍存在的嗜热脊索动物Oikopleura dioica中发现了一种含有两个PL 14褐藻胶裂解酶结构域的酶，表明真核生物也可能产生MCD-AL。以从CAZy数据库中搜索的MCD-AL的蛋白质序列为模板，我们进一步研究了它们在非极性Tara Ocean数据集的宏基因组（MetaG）和元转录组（MetaT）中的分布（图7）。宏观组学分析的结果与CAZy数据库的结果比较一致。包含两个PL 6结构域的酶是最丰富的，其次是包含两个PL 7结构域的酶以及包含PL 6和PL 7结构域的酶。较少的MCD-AL具有其他结构域组成。![]()
图7.具有多个褐藻胶裂解酶结构域的褐藻胶裂解酶的分布。通过dbCAN服务器分析具有多个催化结构域的褐藻胶裂解酶的结构域组成，并在底部显示为示意性加框虚线。在目和门的水平上展示了褐藻胶裂解酶的分类组成。CAZy，碳水化合物活性酶数据库; MetaG，宏基因组; MetaT，元转录组; PL，多糖裂解酶。
对不同条带进行测序以验证囊泡的组成。该目标条带中共鉴定出219种可信蛋白质，其中含量较高的褐藻胶裂解酶VpAly-II、VpAly-V和VpAly-VII（在219种蛋白质中分别排名第15、16和42位）。因此，这三个VpAlys似乎分泌到周质中，然后通过OMV运输到细胞外空间。此外，基因编码的三个最丰富的蛋白质OMV位于AUL 1，包括一个褐藻胶裂解酶VpAly-II，一个假定的生物膜相关的表面蛋白，和一个寡聚半乳糖醛酸特异性孔蛋白KdgM。因此，推测AUL 1可能是负责通过OMV降解褐藻胶的关键位点。MCD-AL的不同褐藻胶裂解酶结构域可能具有不同的生物化学性质，例如不同的最小底物和动力学参数，以及互补的酶性质，包括酶促反应范围、底物偏好和作用模式。通过在多肽中组合多个褐藻胶裂解酶结构域，酶能够通过这些结构域的更有效的协同效应显著地降解褐藻胶，正如在AlyC 6 '的情况下一样。
各种细菌都可以产生MCD-AL，包括假单胞菌门、放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、疣微菌门、螺旋体菌门、纤维杆菌门和浮游菌门（图7），表明MCD-AL可能广泛存在。对CAZy、MetaG和MetaT数据集的分析均显示，在MCD-AL中，大多数来自假单胞菌门和拟杆菌门。此外，假单胞菌门的交替单胞菌目和拟杆菌门的黄杆菌目具有最多类型的结构域组成和最多数量的MCD-AL。已知交替单胞菌目和黄杆菌目是海洋多糖（包括褐藻胶）的通用降解剂。Wietz等人表明，向巴塔哥尼亚大陆架的海水中添加0.001%的褐藻胶会导致交替单胞菌科的大幅增加，最终相对丰度可达到80%。托马斯等人追踪了源自褐藻胶的13 C进入特定细菌消化器，并在单细胞水平上定量了吸收活性，他们的结果显示，只有少数黄杆菌科和交替单胞菌目分类群将褐藻胶中的13 C掺入其生物质中，占碳同化的大部分。因此，似乎细菌，如黄杆菌科和交替单胞菌目，可以通过分泌在褐藻胶降解中特别强大的MCD-AL来促进它们对褐藻胶的降解。
