一株高产内切纤维素酶贝莱斯芽孢杆菌的产酶条件优化及酶学性质分析

作者：陈龙; 吴兴利; 李立佳; 魏炳栋; 于维; 闫晓刚; 谷巍; 徐海燕; 刘臣; 刘洪亮; 张芳毓^*

来源：中国畜牧兽医, 2019, 46(05): 1353-1361.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2019.05.012

• 贝莱斯芽孢杆菌157
• 内切纤维素酶
• 产酶
• 条件优化
• 酶学性质

试验旨在对一株杜仲树皮内生菌贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)的内切纤维素酶(CMCase)进行产酶条件优化及酶学性质分析,为探究贝莱斯芽孢杆菌CMCase的相关特性提供参考依据。采用单因子试验设计,分别优化pH、接种量、温度、时间、碳源和氮源等发酵条件,并探讨温度、pH、底物专一性、金属离子及表面活性剂对CMCase的影响。结果表明,以玉米秸秆为碳源(30 g/L)、豆粕为氮源(30 g/L)、3%接菌量、pH 7.0的条件下37℃培养48 h,贝莱斯芽孢杆菌157的CMCase最高可达(5.14±0.18) U/mL。经CMCase酶学性质分析发现,贝莱斯芽孢杆菌157的最适酶反应温度为60℃,最适pH为5.0;温度稳定性试验发现,在40和50℃时,相对剩余酶活力均高于80%,随着温度的升高,酶活力逐渐降低,当温度高于55℃,相对剩余酶活力约为50%;pH稳定性试验发现,在pH 5.0～10.0之间耐受性良好,相对剩余酶活力均高于90%,随作用时间的延长,相对剩余酶活力变化不大。贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase属于典型内切型纤维素酶。Na+、Mg2+、Ca2+可促进贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase酶活力,而Co2+、Hg2+、Fe2+、Cu2+和SDS抑制CMCase酶活力;表面活性剂Tween-80、Tween-20、Triton X-100对贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase无影响。本试验通过对贝莱斯芽孢杆菌157进行产酶条件优化及CMCase酶学性质分析发现,贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase具有产酶量高,耐受pH范围广的特点,在饲料添加剂、洗涤剂和造纸领域中具有一定的应用价值。

• 单位
  吉林省农业科学院