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黄渤海域是中国的陆源浅海,其海底沉积物中蕴藏着丰富的微生物资源,在海洋生态系统氮循环中扮演着重要的角色。本研究采用传统平板培养法和现代分子生物学方法分别对渤海和北黄海海底沉积物中产胞外蛋白酶、脂肪酶细菌多样性进行分析,揭示渤海和北黄海沉积物中可培养产胞外蛋白酶、脂肪酶细菌的多样性,增加人们对黄渤海域生态系统中产胞外酶细菌多样性的认识,为挖掘海洋产蛋白酶、脂肪酶微生物提供菌群资源。采用酪蛋白明胶培养基,从北黄海5个海底沉积物样品中分离到66株蛋白酶的细菌菌株,通过16S rRNA基因系统进化分析表明,这66株菌隶属于4个不同门的7个属,包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)四个门的7个属,其中Pseudoalteromonas(69.9%)、Sulfitobacter(12.1%)和Salegentibacter(10.6%)是优势属。沉积物样品中的可培养的产蛋白酶细菌达到104 CFU/g的丰度。分别测定胞外蛋白酶活性并对选定菌株进行基于苯甲基磺酰氟(PMSF,丝氨酸蛋白酶抑制剂)、邻菲罗啉(o-phenanthroline,O-P,金属蛋白酶抑制剂)、E-64(半胱氨酸蛋白酶抑制剂)和pepstatin A(天冬氨酸蛋白酶抑制剂)四种抑制剂的酶活抑制实验以及所有菌株对三种底物(酪蛋白、明胶、弹性蛋白)的水解能力分析这些细菌所产胞外蛋白酶的特性及多样性,实验结果显示有39株菌能够产生足够量的酶用于蛋白酶抑制剂实验。抑制剂实验表明39株测定菌株产生的胞外蛋白酶属于丝氨酸蛋白酶和/或金属蛋白酶,仅有少数菌株所产蛋白酶具有半胱氨酸蛋白酶或天冬氨酸蛋白酶活性。对所有菌株进行三种底物的水解实验表明,所有菌株能降解酪蛋白和/或明胶,Pseudoalteromonas和Salegentibacter菌株具有水解弹性蛋白的能力,Salegentibacter菌株对三种底物具有更强的蛋白水解能力。用同样的方法,从渤海莱州湾7个沉积物样品中筛选到121株产蛋白酶细菌,它们隶属于Firmicutes、Actinobacteria、Proteobacteria和Bacteroidetes四个门的17个属,Bacillus、Pseudoalteromonas和Photobacterium是优势属。蛋白酶抑制剂实验表明,有62株菌能够产生足够量的酶用于蛋白酶抑制剂实验且均被PMSF抑制,抑制率为19.36%~100%,27株菌的蛋白酶酶活被OP抑制,抑制率为21.12%~66.37%,E-64对7株菌的蛋白酶酶活有抑制作用,抑制率为12.14%~65.11%,Pepstatin A对7株菌的蛋白酶酶活有抑制作用,抑制率为12.91%~34.5%,测定菌株所产胞外蛋白酶主要是丝氨酸蛋白酶和/或金属蛋白酶。通过对所有菌株进行三种底物的水解实验表明,Bacillus属的菌株对酪蛋白、明胶和弹性蛋白表现出较高的水解能力。采用吐温80培养基和三丁酸甘油酯筛选平板,从8个渤海沉积物样品中分离获得51株产脂肪酶细菌,通过对这51株菌的16S rRNA基因系统进化分析表明,这些菌株隶属于Bacteroidetes、Proteobacteria和Firmicutes三个门的8个属,其中Pseudoalteromonas(35.2%)、Marinobacter(23.5%)和Sulfitobacter(17.6%)是优势菌群。以对硝基苯酚棕榈酸酯(PNPP)为底物,利用对硝基苯酚法测定所有菌株胞外脂肪酶活性,结果显示所有测定菌株都能够分泌脂肪酶,菌株70623分泌的脂肪酶酶活最高,为42.4 U/mL。综上所述,渤海和北黄海海域沉积物中可培养产蛋白酶、脂肪酶细菌类群较为丰富,菌株所产的蛋白酶种类主要是是丝氨酸蛋白酶和/或金属蛋白酶,获得了一株高效产脂肪酶菌株Marinobacter sp.70623,具有有良好的开发应用价值。