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氨基甲酸乙酯(Ethyl Carbamate,简称EC)是一种2A类致癌物质,它广泛的存在于发酵食品中,由于EC具有潜在的致癌性和基因毒性,我国黄酒中的EC含量超标问题也成为了人们关注的焦点。国内很多的学者和研究机构针对黄酒中的EC超标问题已经开展了多种策略的研究,其中酶法降解尿素和EC具有安全、高效和处理条件温和等优点,引起了越来越多学者的重视。本研究的内容涉及产脲酶和EC降解酶菌株的筛选、发酵产酶条件优化、酶的分离纯化、酶学性质的研究、酶在黄酒中应用效果初探和脲酶基因的获取。主要研究结果包括以下几个方面:(1)以小鼠的消化系统为来源,通过富集培养基筛选到一株同时具有尿素和EC降解能力的菌株,生理生化实验结合16S rDNA序列分析确定该菌株为Providencia sp.,该菌株已经在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏(CGMCC),命名为Providencia sp. JNB815。(2)通过单因素实验对菌株的发酵产酶条件进行了优化,优化后的发酵培养基成分为:葡萄糖30g·L-1,酵母膏5g·L-1,蛋白胨10g·L-1,牛肉膏5g·L-1,磷酸二氢钾2g·L-1,尿素8g·L-1,乙酸钠2g·L-1,氯化钠5g·L-1,硫酸锰0.02mmol·L-1,硫酸镍0.08mmol·L-1,初始pH值4.5。培养时间16h,优化后脲酶和EC降解酶酶活分别提高了2.6倍和2.5倍,达到了2.28U·mL-1和0.81U·mL-1。(3)通过硫酸铵盐析、DEAE离子交换层析和Superdex200凝胶层析三步获得了初步纯化的酶,纯化后酶的比活提高了5.6倍,回收率为3.3%。底物特异性实验显示,菌株所产酶能够分解EC和尿素且对其它结构类似物没有分解作用。(4)对酶学性质进行了研究,该菌株所产的脲酶和EC降解酶的最适pH值均为4.5,pH稳定范围是4.0-7.0,最适作用温度为35℃,温度稳定范围是30-55℃,脲酶的动力学参数为Vmax是2.09mmol·L-1·min-1,Km值是7.9mmol·L-1,EC降解酶的Vmax是1.49mmol·L-1·min-1,Km值是138mmol·L-1,乙醇耐受性实验证明两种酶在16%乙醇的模拟酒中仍能保持70%以上的活性,说明两种酶具有在黄酒中去除尿素和EC的潜力。(5)对酶在黄酒中的应用效果进行了考察,发现该酶能够在复杂的黄酒体系中有效的去除尿素和EC,有望实现从源头到终端对黄酒中EC的协同控制,并且对黄酒中的风味物质几乎没有影响。(6)通过兼并引物设计获得了脲酶基因UreC的部分序列,之后通过多种PCR策略获得了5.4kb的脲酶全基因序列,分析序列发现基因内部有七个开放读码框,证明脲酶含有七个亚基,其编码基因按照排列顺序分别为UreA UreB UreC UreE UreF UreGUreD。