产脂肪酶菌株的筛选、鉴定及产酶条件优化

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从海口市各地采集含油污土样10份,富集培养得到产脂肪酶细菌优势菌种,梯度稀释后,以花生油为唯一碳源采用油脂固体平板透明圈法进行分离纯化,得到145株产脂肪酶的菌株。再经摇瓶复筛,获得两株产脂肪酶活力较高的菌株,编号分别为C737-11和C7828-5。按照《常见细菌系统鉴定手册》和《伯杰氏细菌鉴定手册》(2004版)的方法对两株菌进行了生理生化鉴定,以及结合分子生物学鉴定,确定菌株C737-11为洋葱伯克霍尔德氏Ⅰ型菌,菌株C7828-5为铜绿假单胞菌。菌株C737-11粗酶的最适作用温度为37℃,最适pH值为8.0,初步优化了C737-11的产脂肪酶条件,获得高达10.5 U mL-1的脂肪酶活性。应用单因子试验和正交实验对铜绿假单胞菌C7828-5产脂肪酶发酵培养基进行了快速优化。首先应用单因子试验确定铜绿假单胞菌C7828-5产脂肪酶最适碳源和最适氮源分别是花生油和蔗糖组合及牛肉膏。在此基础上通过L9(34)正交试验,考察了花生油、蔗糖、牛肉膏、硫酸铵等四个因素对产酶的影响,获得优化的培养基组成。最后通过单因子试验确定最适发酵温度、最适起始pH、最适接种量及最适摇床转速等。试验获得的优化培养条件为:蔗糖5gL-1、牛肉膏20 g L-1、(NH4)2SO4 1 g L-1、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、CaCl20.5gL-1,聚乙烯醇花生油乳化液120 mLL1,起始pH7.0,培养温度28℃,转速为200 r min-1,培养72h后,获得高达8.08 U mL-1的脂肪酶表达量。对菌株的发酵粗酶液进行了酶学性质探讨,结果表明菌株C737-11和C7828-5脂肪酶的最适作用温度和最适作用pH分别都是37℃和8.0,都属于中温弱碱性酶。菌株C737-11脂肪酶热稳定性良好,50℃处理60 min后还有82%的酶活力;60℃处理40 min后还有55%的酶活力;70℃处理20 min后还有63%的酶活力;该脂肪酶在pH6.0-8.0范围内具有较好的稳定性,不过,在强碱性条件下(pH9-10),该酶稳定性较差。菌株C7828-5脂肪酶60℃处理1 h后酶活力几乎丧失,在pH 5.0-10.0范围内具有较好的稳定性,而且在中性条件下(pH 7.0),该酶酶活性仍保持不变,pHH10.0温浴1 h后仍有45%的酶活性。
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