角蛋白酶高產(chǎn)菌株的選育及發(fā)酵條件優(yōu)化.pdf

1、角蛋白酶是一種能夠特異性地將硬性角蛋白廢棄物降解成氨基酸的一種酶類(lèi)，具有消毒殺菌、嫩化肉類(lèi)、改善消化性、改善皮膚通透性、去除皮膚老化角質(zhì)層、脫毛等作用。在食品、飼料、醫(yī)藥、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制革、化妝品、洗潔劑等行業(yè)具有十分廣闊的應(yīng)用前景。酶活力低成為限制角蛋白酶工業(yè)化生產(chǎn)的一個(gè)重要瓶頸。本研究篩選到了一株降解角蛋白的細(xì)菌，并圍繞提高該菌角蛋白酶合成水平這一核心內(nèi)容，利用現(xiàn)代生物發(fā)酵和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，系統(tǒng)地研究了發(fā)酵產(chǎn)酶特性、酶活測(cè)定條件及方法

2、、高產(chǎn)菌株的誘變選育、發(fā)酵工藝優(yōu)化等。主要獲得了以下研究結(jié)果:
　　1.從長(zhǎng)期堆積腐爛羽毛土壤中篩選得到了一株產(chǎn)角蛋白酶的細(xì)菌，結(jié)合形態(tài)觀察、生理生化特征及16S rDNA序列比較，鑒定為短小芽孢桿菌，并命名為Bacillus pumilusstrain JYL。該菌能以完整羽毛為唯一碳氮源進(jìn)行生長(zhǎng)，搖瓶發(fā)酵2d，羽毛已基本被完全降解。
　　2.研究了菌株對(duì)完整羽毛和羽毛粉的發(fā)酵特性，結(jié)果表明:菌株發(fā)酵完整羽毛的角蛋白酶產(chǎn)量

3、始終顯著高于發(fā)酵羽毛粉，二者均在36h時(shí)達(dá)到產(chǎn)酶高峰，且完整羽毛的發(fā)酵產(chǎn)酶期較長(zhǎng)，在24 h-36 h內(nèi)，酶活均保持在較高水平，但菌株對(duì)羽毛的降解率及降解產(chǎn)生的可溶性蛋白含量卻不及羽毛粉高。
　　3.以Gradisar等人的傳統(tǒng)酶活測(cè)定方法為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地研究了羽毛粉測(cè)定角蛋白酶活力的測(cè)定條件。羽毛粉測(cè)定角蛋白酶活的最佳條件為:發(fā)酵液直接低溫離心制取粗酶液、試劑添加順序TSE、羽毛粉粒度20目、底物量45 mg、反應(yīng)pH8.5、溫度

4、45℃、反應(yīng)時(shí)間1h、震蕩頻率30min/次、測(cè)定波長(zhǎng)280nm。測(cè)得角蛋白酶活為傳統(tǒng)方法的2.87倍。
　　4.通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，P-B試驗(yàn)及B-B響應(yīng)面設(shè)計(jì)對(duì)初始發(fā)酵培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)組分進(jìn)行了優(yōu)化，確定了最優(yōu)的營(yíng)養(yǎng)組分配比為:羽毛0.5％、NaCl0.5％、FeSO40.036％、MgSO40.025％、K2HPO40.073％、KH2PO40.035％，玉米粉0.5％，培養(yǎng)基初始pH6.5，角蛋白酶活較優(yōu)化前提高了49.3％。