產(chǎn)角蛋白酶微生物菌株選育及產(chǎn)酶發(fā)酵條件研究.pdf

1、我國每年產(chǎn)生大量的家禽羽毛和廢次羊毛。家禽羽毛和廢次羊毛的主要成分是角蛋白。由于角蛋白含有大量的二硫鍵、氫鍵和疏水作用的存在,不容易被普通蛋白酶水解,因而大部分未被利用,有的甚至造成環(huán)境污染。許多微生物能產(chǎn)生角蛋白酶。角蛋白酶可將家禽羽毛、廢次羊毛降解轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇艿鞍踪|(zhì)、多肽或者氨基酸,用作動物飼料,變廢為寶,減少環(huán)境污染。角蛋白酶還可用于羊毛表面的整理改性,提高羊毛品質(zhì)。本課題以羊毛角蛋白為底物進行了產(chǎn)角蛋白酶微生物菌株選育及產(chǎn)酶發(fā)酵條

2、件研究。
　　 本課題以羊毛為唯一碳、氮源,從不同來源的7個土壤樣品中篩選得到50株微生物菌株。經(jīng)初步鑒定其中32株為放線菌,18株為細菌。再經(jīng)搖瓶復篩得到一株產(chǎn)角蛋白酶活較高的細菌菌株FYM601,其酶活為10.1U/mL。
　　 由于篩選的野生FYM601產(chǎn)角蛋酶活低,達不到工業(yè)生產(chǎn)的要求。為了提高FYM601的酶活,采用紫外和微波2種物理誘變手段進行了誘變育種。紫外誘變效果優(yōu)于微波誘變。經(jīng)紫外誘變處理,篩選出了一株

3、UV09菌株,其酶活和發(fā)酵液中可溶性蛋白含量為26.0U/mL和0.217mg/mL,分別是原始菌株的2.6倍、2.4倍。微波誘變處理,菌株MW-1產(chǎn)酶活力最高,其酶活14.8U/mL約為原始菌株1.5倍。因此選擇UV09菌株做進一步研究。
　　 培養(yǎng)條件及培養(yǎng)基成分對菌體生長及產(chǎn)酶有很大影響。本課題研究了培養(yǎng)條件及培養(yǎng)基成分對UV09菌株發(fā)酵產(chǎn)酶及降解羊毛的影響。實驗結(jié)果表明:最適培養(yǎng)條件為:1％羊毛,溫度37℃,pH值為9.

4、0,接種量10％,搖床轉(zhuǎn)速180r/min,發(fā)酵72h。其產(chǎn)角蛋酶活達到了42.3U/mL,發(fā)酵液中可溶性蛋白含量達0.616mg/mL。
　　 外加碳、氮源和金屬離子對UV09菌株發(fā)酵產(chǎn)酶有較大影響。2％葡萄糖、2％蔗糖、2％可溶性淀粉均可促進產(chǎn)酶,其中葡萄糖促進產(chǎn)酶效果最明顯,UV09酶活最達49U/mL。然而乳糖的添加反而抑制了產(chǎn)酶。在所試驗的4種無機氮源中,(NH4)2CO3(0.1％)抑制作用最大,酶活僅為對照的40％