高产碱性蛋白酶海洋细菌的发酵条件的优化文献综述
2020-04-13 15:19:53
文 献 综 述
1背景
碱性蛋白酶是经细菌原生质体诱变方法造育的2709枯草杆微生物通过深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶,属于一种丝氨酸脆外高碱性蛋白酶,它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸,具有较强的分解蛋白质的能力。生产工艺是采用微滤超滤膜分离、喷雾干燥或真空冷冻干燥等先进技术,广泛应用于食品、医疗、酿造、丝绸、制革等行业。保存:5℃保藏,保质期一年;25℃储存,酶活保存期至少3个月以上。CAS 编号:9014-01-1
2国内外研究现状
碱性蛋白酶是一类适宜于在碱性条件下pH 9到10左右水解蛋白质肽键的酶类,是非常重要的业用酶[1]。在我国,利用嗜碱性微生物生产碱性蛋白酶的研究还处于起步阶 段。目前,蛋白酶主要来源于芽孢杆菌属[2][3]。生产菌株的单一性不但不能满足制革、丝 绸、日化工业对多种酶类生产的需求[4],而且芽孢杆菌在工业生产过程中产生的芽孢往往影响产品的产量和质量[5]。另外,目前能专一识别特定氨基酸序列的蛋白酶还很少,从微生物中进行广泛筛选应该是寻找这类蛋白酶的途径之一[6]。因此,打破现有产酶菌种的局限性,积极开发新菌种势在必行。许多研究都拓宽了我国产碱性蛋白酶的菌种资源,丰富了蛋白酶的种类。
近年来, 碱性蛋白酶由于与传统的化学催化相比具有催化能力强、 底物专一性高等优点,已被广泛应用于制革、银回收、 医药、食品、 饲料、化学工业、 废物处理等生产及行业[7]。其最早发现于猪胰脏中,而1945年又发现于地衣芽孢杆菌中[8],开辟了微生物碱性蛋白酶的来源。在碱性蛋白酶的应用过程中,发现存在一些弊端,如对表面活性剂、氧化剂、热、酸、碱等稳定性差和培养基成本较高等。因此,寻找能产生具有良好酶学特性并能大规模生产的碱性蛋白酶高产菌株,具有重要的理论应用价值[9]。
世界各国的微生物工作者在碱性蛋白酶产生菌筛选等方面已经做了大量工作,邱秀宝[10] S.P Singh等人[11]在碱性蛋白酶产生菌株的筛选、发酵条件等方面有大量卓有成效的研究。而且有学者对来自盐碱湖、温泉、极地、海洋等极端环境下[12][13]的碱性蛋白酶菌株进行了研究,经过分离纯化得到了具有对热、氧化剂、pH值等稳定性较好的菌株。虽然在这方面国内外均已取得许多成就,但是由于全球范围内对碱性蛋白酶的需求日益增加,碱性蛋白酶仍供不应求。国内大规模工业用碱性蛋白酶主要依赖于进口,从自然界中筛选高产碱性蛋白酶仍然任重道远。海洋以其独特和多样的生态自然环境,形成了丰富的海洋微生物资源,并产生了种类繁多功能优良的生物活性物质。国内对产碱性蛋白酶海洋微生物的研究,主要集中在青岛海域、南海海域、红树林海域等地区,渤海海域特别是秦皇岛海域研究较少,筛选到高产碱性蛋白酶产生菌的可能性较大。
3碱性蛋白酶的性质及优化
对不同条件下的结果进行分析,然后早到具体的优化方法
不同碳源对产酶的影响