产低温弹性蛋白酶菌株的筛选及酶学特性分析

筛选获得一株产生低温型弹性蛋白酶菌株并研究酶学性质,为该酶在肉类嫩化中应用奠定理论基础。在不溶性的弹性蛋白琼脂平板上,以弹性蛋白作为惟一氮源,根据水解圈直径和菌落直径的比值筛选到一株分泌低温型弹性蛋白酶的菌株,命名为XZE116,通过形态学、生理生化试验以及16s rDNA序列分析,该菌株鉴定为短芽孢杆菌(Bacillus brevis)。菌株所产弹性蛋白酶最适作用pH值8.0,在较广的pH值范围(7.0～12.0)内酶稳定性较好。酶最适作用温度25℃,在40℃以下保温2 h,酶稳定性好。浓度为5 mmol/L的Mg2+离子对酶有激活作用,但Hg2+、Pb2+强烈抑制酶活性。丝氨酸蛋白酶特异性抑制剂苯甲基磺酰氟(PMSF)强烈抑制酶活性,但E-64对酶活性没有影响,表明菌株XZE116弹性蛋白酶是丝氨酸蛋白酶。0.1%的阴离子表面活性剂SDS、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以及非离子型表面活性剂Triton X-100对酶活性有轻微的抑制作用。这些酶的优良生化特性赋予了该酶在肉品工业中具有潜在的应用价值。

短芽孢杆菌低温弹性蛋白酶酶学特性分析

旨在从短芽孢杆菌(Bacillus brevis)XZE116发酵液中分离纯化低温弹性蛋白酶,并对酶学性质进行研究。利用硫酸铵分级盐析、DEAE-Sepharose阴离子交换层析和Sephadex G-75分子筛凝胶过滤层析等方法进行纯化。结果显示,分离纯化到了均一的酶蛋白,酶纯度提高了37.21倍,回收率为35.3%。SDS-PAGE及Sephadex G-75分子筛凝胶过滤层析显示酶蛋白为单亚基蛋白,分子量是32.6 kD。最适作用温度25℃。在pH7.5-10.5范围内酶活性及稳定性较高,最适作用pH9.0,Mg2+对酶有明显激活作用。丝氨酸蛋白酶特异性抑制剂强烈抑制酶活性,表明所纯化到的弹性蛋白酶属于丝氨酸蛋白酶。酶对阴离子表面活性剂(0.1%SDS)、阳离子表面活性剂(0.1%CTAB)和非离子型表面活性剂(1%Tween80)均具有很强的稳定性。鉴于短芽孢杆菌XZE116弹性蛋白酶具有以上优良酶特性,它在肉品嫩化领域具有潜在的应用价值。

一株新的短芽孢杆菌低温弹性蛋白酶的发酵优化

[目的]优化短芽孢杆菌XZE116菌株的培养条件使之产生高活性的胞外弹性蛋白酶。[方法]通过单因子和正交试验对XZE116菌株产胞外弹性蛋白酶的培养基及发酵条件进行优化。[结果]该菌株产酶最佳培养基组成为:葡萄糖0.5%、蔗糖0.1%、干酪素0.5%、酵母膏0.5%,K2HPO40.1%,KH2PO40.5%,MgCl20.01%;最佳发酵条件为:250 ml三角烧瓶中装液量40 ml、接种量5%、摇瓶转速200 r/min、pH 8.4、发酵温度为27℃、发酵时间为72 h。XZE116菌株在最佳培养条件下,该菌株的酶活力提高了1.6倍。[结论]研究可为这株新的短芽孢杆菌进行发酵工业生产提供依据,同时为进一步利用该菌株产生的弹性蛋白酶奠定基础。