蹄甲角蛋白酶高產(chǎn)菌株的誘變選育及發(fā)酵條件的優(yōu)化.pdf

1、動(dòng)物蹄甲蘊(yùn)含了大量潛在的有用蛋白質(zhì)和氨基酸,我國蹄甲角蛋白資源豐富,若合理利用則可作為優(yōu)質(zhì)飼料蛋白和藥物。但是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定,極難降解,找到合適的方法是研究降解角蛋白的關(guān)鍵。傳統(tǒng)物理、化學(xué)降解法存在眾多缺陷,諸如效率低、耗能高、污染大,而采用生物降解法效果顯著,既利用了蛋白資源,也利于環(huán)境保護(hù),推動(dòng)了角蛋白及角蛋白酶的在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,以獲得較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
　　 本課題主要針對(duì)動(dòng)物蹄甲蛋白的資源化利用,從菌株的誘

2、變選育入手,對(duì)產(chǎn)角蛋白酶的培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化,并且研究角蛋白酶的性質(zhì),取得的主要研究結(jié)果如下:
　　 1.對(duì)一株產(chǎn)角蛋白酶菌株N5進(jìn)行形態(tài)特征觀察、生理生化測(cè)定、16SrDNA序列分析,初步鑒定該菌為黃桿菌屬(Chryseobacteriumsp.)菌株。
　　 2.對(duì)N5菌株進(jìn)行連續(xù)紫外誘變,篩選得到高產(chǎn)突變株U3-22,利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定U3-22菌株的角蛋白酶發(fā)酵活力達(dá)69.85U/mL,比出發(fā)菌株的2

3、5.43U/mL,提高了2.75倍。
　　 3.采用單因素試驗(yàn)和四因素三水平的正交試驗(yàn)L9(34),對(duì)黃桿菌U3-22菌株產(chǎn)角蛋白酶的培養(yǎng)基組成進(jìn)行了優(yōu)化,確定了U3-22菌株的最佳培養(yǎng)基組成為:可溶性淀粉1.5％、輔助氮源酵母浸出物1.5%、磷酸氫二鉀0.05%、蹄甲粉0.4%;最佳培養(yǎng)條件為:溫度37℃、接種量3%、裝液量50mL、最適pH值8.5,在此培養(yǎng)條件下,誘變菌株U3-22的發(fā)酵產(chǎn)酶活力提高到160.34U/mL,

4、是原來69.85U/mL的2.3倍。
　　 4.從U3-22菌株的發(fā)酵液提取粗角蛋白酶,分析其酶學(xué)性質(zhì)。該角蛋白酶最適反應(yīng)溫度是70℃,最適作用pH是7.5;K+、Mg2+、Na2SO3對(duì)該角蛋白酶有較明顯的促進(jìn)作用,而Mn2+、Zn2+的抑制作用較為明顯;突變株U3-22產(chǎn)生的角蛋白酶對(duì)蹄甲粉具有很強(qiáng)的分解能力,且具有較好的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性。結(jié)果表明,U3-22產(chǎn)生的角蛋白酶是一種新型的耐高溫、耐酸堿角蛋白酶,在動(dòng)物蹄甲、