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谷氨酰胺和天冬酰胺广泛存在于各种天然植物蛋白中,影响着蛋白的溶解性、起泡性等,限制了植物蛋白质在食品、饮料、保健品、医药领域的诸多应用。脱酰胺是解决这一问题的重要途径。蛋白质谷氨酰胺酶(Protein-glutaminase,PG)是近年来才被研究的一种新型水解酶,它能够催化蛋白质的脱酰胺反应,将L-β-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨,从而提高蛋白质的溶解性、乳化性、起泡性和凝胶性等食品应用特性,且该酶仅作用于蛋白质或肽的谷氨酰胺基团,而对天冬酰胺残基或游离谷氨酰胺没有影响,同时不会导致蛋白质的交联和水解,因此在食品行业具有十分广泛的应用前景。目前仅日本学者详细报道了解朊金黄杆菌(Chryseobacterium proteolyticum)可以产生PG酶,但酶活不高(仅为0.258U/mL),限制了PG酶的生产和应用。本文旨在筛选出能够产生蛋白质谷氨酰胺酶的菌株,对菌株及其产生的蛋白质谷氨酰胺酶进行鉴定,并初步探索诱变选育条件,为今后提高菌株的产酶活性和在食品工业中的大量应用打下基础。本课题主要研究结果如下：1.建立了从土壤中筛选产蛋白质谷氨酰胺酶菌株的方法。制备土壤悬液,以Cbz-Gln-Gly为唯一氮源,用富集培养基进行两次富集,将获得的菌悬液稀释涂布于LB平板上,用KOH显色法并结合革兰氏染色对菌株进行初步筛选,再用摇瓶发酵法对初筛得到的菌株进行复筛,从而筛选出高酶活的菌株。本课题最终筛选到9株产酶能力较高且酶活相对稳定的菌株,其中ZYF120413-7的酶活最高,为0.7168U/mL。2.同时从形态学、生理生化和分子生物学三个方面对筛选到的9株PG产生菌进行了鉴定,并对各菌株的产酶能力进行了比较和分析。结果表明,9株菌同为金黄杆菌属,ZYF120413-7、Y8-12-1、D4-19-1、Y6-17-1、 CFL-4-40、HC-12、 ZYF120111-1这7株菌归属于产吲哚金黄杆菌(Chryseobacterium indologenes),D4-1-1为粘金黄杆菌(Chryseobacterium gleum), ZYF0810-1为解朊金黄杆菌(Chryseobacterium proteolyticum)。这9株菌中产吲哚金黄杆菌的酶活最高,在0.6U/ml-0.8U/ml之间；粘金黄杆菌的酶活最低,仅有0.1029U/ml。3.对ZYF120413-7产生的PG酶进行了鉴定。本文中首先对ZYF120413-7产生的PG酶进行分离纯化,通过SDS-PAGE检测分子量的大小,然后经MS/MS蛋白质指纹图谱对其分子量及氨基酸序列进行初步鉴定。进一步通过分子生物学的方法扩增出该菌株中PG酶的基因,并对其进行比较和分析,发现该酶的基因由957个碱基组成,共319个氨基酸,具有一个含有16个氨基酸的信号肽。另扩增出了ZYF0810-1中PG酶的部分基因,发现它和已经报道的PG酶的氨基酸序列完全一致。可以推测,在同一种内,PG酶的氨基酸序列高度保守。4.诱变选育方法的建立和诱变条件初探。建立了碱性平板筛选模型,pH10可以作为筛选压力；建立了甲胺平板筛选模型,在甲胺浓度为0.04%-0.05%时用于筛选PG酶高产菌株最合适；建立了96孔板高通量筛选PG酶高产菌株的方法,4%的接种量时,相对误差较小；初步探索了UV诱变和NTG诱变的条件和方法,为以后的诱变选育工作打下了良好的基础。