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氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate或Urethane,简称EC)是发酵食品和发酵饮料酒生产过程和贮藏过程中自然产生的副产物,对动物体和人体具有致癌作用,能够引起肺肿瘤、肝癌、皮肤癌等疾病。氨基甲酸乙酯水解酶(即EC水解酶)能够将EC分解为无毒的氨、乙醇和二氧化碳,对降低致癌风险和保障食品安全具有重要意义。本研究主要在于EC降解菌株的筛选、EC水解酶的性质研究和异源表达。研究结果主要包括:1、从小鼠肠道中分离筛选得到一株能够降解氨基甲酸乙酯的菌株,命名为梭形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)。2、菌体经过超声破碎、硫酸铵分级沉淀、离子层析、疏水层析、高分辨率离子层析和凝胶过滤层析的纯化过程,得到了EC水解酶的纯酶。将EC水解酶纯度提高了279倍,回收率为7%,酶的比活力达81.7U·mg-1。SDS-PAGE电泳显示为单一条带,分子量约为50kDa。3、酶学性质研究表明:此酶在温度15-45℃时,酶活相对稳定;其最适反应条件为35℃(pH为7.0);酶活易受到多种离子的抑制,EDTA对酶活没有影响,表明此酶为非金属酶;对低浓度盐和乙醇具有一定的耐受性;以EC为底物的Km值为37.2mmol·L-1,最大反应速率Vmax为7764μmol·min-1。通过测序,确定了其N端氨基酸序列为TTDLHLKSVEEL。由此EC水解酶N端序列与NCBI数据库比对而设计了特异性引物,经PCR扩增得到一段1419bp的基因序列。其在大肠杆菌E. coli BL21(DE3)中的表达验证结果证明其是能编码具有氨基甲酸乙酯水解酶活性的基因。4、通过优化发酵培养基、温度、IPTG诱导浓度、培养时间等条件,对重组EC水解酶在大肠杆菌中的可溶性表达进行优化。结果显示单位菌体酶活力提高了5.3倍,单位体积酶活力提高了16倍。