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新型耐有机溶剂蛋白酶产生菌的筛选及粗酶性质研究

万茂华;庄宇;周云;何冰芳

  天然有机溶剂耐受性蛋白酶为近年来发现的一类新型蛋白酶,具有在有机溶剂中稳定的天然特性。这类蛋白酶通常由耐有机溶剂极端微生物筛选获得。耐有机溶剂酶的发现及酶在有机介质中的催化作用的相关研究,大大拓宽了生物催化剂的应用范围。高效耐有机溶剂生物催化剂的发现及新的合成方法的开发,使得氨基化合物、小分子活性肽、有机酸及医药手性中间体等精细化工产业,出现了新的突破和增长点。本实研究以环己烷、甲苯、DMF、DMSO等有机溶剂为筛选压力,从污染土样中筛选获得耐有机溶剂极端微生物,建立了相关极端微生物菌库。通过脱脂奶粉平板筛选获得一株新型溶剂稳定性蛋白酶的产生菌,经革兰氏染色为阴性短杆菌产紫红色色素,其生长温度范围为10~45℃,生长pH范围5~9。经BIOLOG生物学鉴定系统及16SrDNA序列分析,命名为Serratia marcescens MH6,对菌株MH6粗酶液的性质研究发现,该蛋白酶的最适反应PH为8.0,最适反应温度为40℃。EDTA对蛋白酶有显著的抑制作用,添加各种金属离子后被抑制的蛋白酶活力均有一定程度的恢复,其中加入Fe2+和Cu2+后蛋白酶活力显著高于原蛋白酶活力,为典型金属蛋白酶。在初步优化的培养条件下发酵28 h后,蛋白酶酶活可达到1402 U/ml。该菌株所产蛋白酶在疏水性及部分亲水有机溶剂具有较好的耐受性。经50%(v/v)的亲水溶剂DMF处理12 h和48 h后酶活力分别保留98%和84%,而对照组酶活力分别保留73%和61%。经50%(v/v)疏水溶剂十六烷、十四烷、十二烷、癸烷,处理48 h后酶活力保留80%~85%,相应对照组酶活力保留70%。以上研究显示了该蛋白酶良好的耐有机溶剂性质及在有机相体系中的催化潜力。……   
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