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过氧化氢酶,简称CAT,普遍存在于好氧微生物和动、植物体内。作为一种酶类清除剂,可以快速有效地催化H2O2分解为H2O和O2,已被广泛应用于临床分析、食品加工、纺织、造纸、医械器具的消毒及抗肿瘤药物的研究。本论文对产过氧化氢酶海洋细菌进行了筛选鉴定、发酵条件优化、分离纯化以及部分酶学性质的研究,以期为过氧化氢酶的工业化生产及其应用提供研究基础。1.本研究利用过氧化氢平板法,再通过摇瓶检测酶活,筛选到一株高产过氧化氢酶的菌株YS0810,产酶活力达68020U/ml。通过对菌株YS0810的16SrDNA基因序列测定和同源性比对分析、形态特征及生理生化特征分析,确定该菌株为不动杆菌属(Acinetobacter)的细菌。2.为了提高海洋微生物YS0810产过氧化氢酶的水平,对其发酵条件进行了研究。首先,通过单因素实验筛选氮源、碳源、乙酸钠、无机盐、接种量、起始发酵pH、装液量、发酵温度和发酵时间这多个因素,当酶活达到最高值时,各单因素的值分别为氮源蛋白胨15g/L,碳源蔗糖20g/L,乙酸钠添加量为10g/L,无机盐MgSO4·7H2O、NaCl、KH2PO4浓度分别为0.9g/L、5g/L和1.5g/L,接种量4%,起始pH7.0,装液量50ml,培养温度25℃,发酵时间为24h;再通过Plackett-Burman设计法,评价了这8个因素对菌株YS0810过氧化氢酶产量的影响的大小,确定乙酸钠的浓度、蛋白胨浓度和蔗糖浓度为影响菌株YS0810过氧化氢酶产量的3个主要因素;利用中心组合设计及Design-Expert8.05软件分析获得了主要因素的最优条件,即乙酸钠、蛋白胨和蔗糖的浓度分别为10.36g/L、16.68g/L和16.22g/L。预测最高酶活力为6814U/ml,实验最终酶活达到6578U/ml,与未优化发酵条件相比提高了近10倍,其实验值与预测值基本相符,说明预测模型可应用于菌株YS0810过氧化氢酶发酵条件的优化。3.通过硫酸铵分级沉淀-阴离子交换层析-凝胶过滤层析方法对菌株YS0810过氧化氢酶进行分离纯化,最终获得电泳纯酶,纯化倍数为37.5,蛋白得率为19.23%,比活为112446.70U/mg。4.进行了菌株YS0810过氧化氢酶酶学性质研究,结果表明:该酶最适作用pH为12.0,在pH为6.0~10.0范围内稳定性较好;该酶最适作用温度为60℃,温度稳定性良好,温度稳定范围为30~60℃;在4℃、pH11.0的条件下保温3h酶活力保留81%,在60℃、pH7.0条件下保温30min,酶活力保留73%。经过SDS-PAGE电泳和等电聚焦电泳分别测得其亚基分子量为50kDa,等电点为5.5。通过分子筛测定其分子量约为201.2kDa,为同源四聚体。