蹄甲角蛋白酶高产菌株的紫外诱变及酶学性质研究

为了得到蹄甲角蛋白酶高产菌株,本试验对1株产角蛋白酶的黄杆菌(Chryseobacteriumsp.)N5菌株进行紫外诱变,筛选得到高产突变株U3-22,利用考马斯亮蓝法测定U3-22菌株的角蛋白酶发酵活力达69.9U/mL,比出发菌株的25.4U/mL提高了2.75倍。该角蛋白酶最适反应温度是70℃,最适pH是7.5;K+、Mg2+、Na2SO3对该角蛋白酶有较明显的促进作用,而Mn2+、Zn2+的抑制作用较为明显;突变株U3-22产生的角蛋白酶对蹄甲粉具有很强的分解能力,且具有较好的热稳定性和pH稳定性。结果表明,U3-22产生的角蛋白酶是一种新型的耐高温、耐酸碱角蛋白酶,在动物蹄甲、羽毛等废弃资源的利用中有巨大的应用前景。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究 Ⅲ含硫化合物对角蛋白酶作用机理和角蛋白降解的生化机制初步研究

硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,使角蛋白酶活力分别依次提高了４,７和２０多倍,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在０．０１ｍｏｌ／Ｌ浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白,然后在多肽水解酶的共同作用下,将变性角蛋白逐渐分解成多肽、寡肽和游离氨基酸,使角蛋白彻底分解。角蛋白酶中的二硫键还原酶是降解角蛋白的关键酶。     

产角蛋白酶毕赤酵母工程菌的构建及酶学性质

将Brevibacillus brevis US575角蛋白酶基因kerUS进行密码子优化,并在毕赤酵母GS115中表达,以提高角蛋白酶产量。结果表明:优化的基因可在毕赤酵母中成功表达,重组角蛋白酶的分子质量约30 ku,最佳反应条件为pH 9.5和60℃,1 mmol/L的Mn~(2+)、Ba~(2+)对角蛋白酶活性有促进作用。此外,重组角蛋白酶易降解干酪素和β角蛋白(羽毛粉),酶促反应最大速度v_(max)=0.019 g/(L·min),K_m=4.64 g/L,比活力=440 U/mg。研究获得的产角蛋白酶重组毕赤酵母具有较好的应用前景。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究：Ⅲ含硫化合物对角蛋白酶作用 …

硫酸钠,亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,使角蛋白酶活力分别依次提高了４,７和２０多倍,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酶钠在０．０１ｍｏｌ／Ｌ浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。     

降解羽毛的嗜麦芽窄食单胞菌YHYJ-1角蛋白酶纯化及酶学性质研究

利用硫酸铵分级沉淀和交联葡聚糖G-100凝胶柱纯化了高效降解羽毛的嗜麦芽窄食单胞菌YHYJ-1所产角蛋白酶,纯化的角蛋白酶,经SDS-PAGE蛋白电泳分析,分子量为48.3 kda.结果表明,该酶最适反应温度和最适pH值分别为50℃和9.0,30～40℃具有较好的温度稳定性,60℃酶活下降很快;在pH7.0 ～9.5的范围内具有较好的稳定性.金属离子Ni2+、Zn2+对角蛋白酶具有明显抑制作用,Cu2+、Fe2、Fe3+能完全抑制酶活;1％巯基乙醇对酶具有明显激活作用.EDTA和PMSF对该角蛋白酶几乎完全抑制,可判定该酶是丝氨酸金属蛋白酶,是一种新的蛋白酶.     

耐热链霉菌B221产生角蛋白酶的液体发酵条件研究

以羽毛粉为底物,采用链霉菌(Streptomycessp.)B221液体发酵生产角蛋白酶,考察了温度、pH值、氮源、碳源以及接种菌量对角蛋白酶生成的影响。结果表明,该菌能够分解羽毛角蛋白,产生角蛋白酶,且在40℃、pH值为9.0、接种量为5%时酶活力最强。与培养基中只含有羽毛的发酵过程相比,添加蔗糖更有利于提高角蛋白酶的活性,而葡萄糖和可溶性淀粉对酶的活性则有不同程度的抑制作用;添加NH4C l和KNO3对角蛋白酶活性均有一定的促进作用,而尿素和蛋白胨则对角蛋白酶活性有抑制作用。本试验研究结果为进一步利用微生物技术手段开发羽毛角蛋白资源奠定了基础。     

低鱼粉饲料中添加外源酶制剂对大口黑鲈生长性能、体组成以及饲料利用率的影响

本实验旨在探究低鱼粉饲料中添加外源酶制剂对大口黑鲈（Micropterus salmoides）生长性能、体组成以及饲料利用率的影响。以25%鱼粉组为对照组，在此基础上分别添加中性蛋白酶、角蛋白酶、纤维素酶、植酸酶以及复合酶（中性蛋白酶、角蛋白酶、纤维素酶和植酸酶）配置6组等氮等脂的实验饲料。以初始体重为（39.65±0.15）g的大口黑鲈为实验对象，进行了57d的养殖实验，每天饱食投喂2次。结果显示，角蛋白酶、纤维素酶和复合酶的添加显著提高了大口黑鲈的末体重、增重率以及特定生长率（P < 0.05）；中性蛋白酶、角蛋白酶和植酸酶的添加显著提高了大口黑鲈的蛋白沉积率（P < 0.05）；而植酸酶和复合酶的添加对脂肪沉积率的提升明显（P < 0.05）；不同酶制剂的添加均对饲料中蛋白质和脂肪表观消化率有改善作用：复合酶组的蛋白质表观消化率最高，且显著高于其他处理组（P < 0.05）；角蛋白、纤维素酶和复合酶组的脂肪表观消化率显著高于中性蛋白酶和对照组组（P < 0.05）。综上，在高植物蛋白饲料中添加一定比例的酶制剂，特别是角蛋白酶、纤维素酶或复合酶，可以有效地促进其对营养物质的消化和吸收，进而改善饲料利用率，提高大口黑鲈的生长性能。     

淡紫拟青霉角蛋白酶特性初步研究

【目的】对淡紫拟青霉PL-HN-16角蛋白酶的酶学特性进行初步研究。【方法】以鸡毛(黄色和黑色)、鹅毛、猪毛角蛋白为发酵底物,并作为培养基中的惟一氮源,观测发酵液的变化及培养液中的角蛋白酶活性,同时以鹅毛为发酵底物,对淡紫拟青霉角蛋白酶粗酶的最适作用温度和pH进行了初步研究。【结果】PL-HN-16对鸡毛、鹅毛、猪毛均能降解,PL-HN-16角蛋白粗酶最适作用温度为40℃、最适pH为8.0。【结论】在最佳作用温度与pH条件下,PL-HN-16角蛋白酶活性为41U/mL,PL-HN-16对不同发酵底物的降解活性不尽相同。     

链霉菌B221的角蛋白降解机制初探

利用本实验室自行分离得到的链霉菌B221液体发酵分解羽毛角蛋白,在第2d到第3d角蛋白降解最为迅速,5d后角蛋白降解率达到82.7%。发酵液的无细胞上清液中检测到角蛋白酶活,最大酶活出现在第4d。在角蛋白降解率与角蛋白酶活之间的不完全对应,揭示可能还存在非酶降解途径。硫酸盐是角蛋白降解过程中硫元素的主要转化形式。同时在发酵液中检测到亚硫酸盐,其含量变化与酶活、降解率、可溶性蛋白、巯基化合物的变化存在很强的相关性,表明亚硫酸盐在角蛋白降解中可能起到非常关键的作用。链霉菌B221降解角蛋白的过程中不但存在角蛋白酶降解途径,而且存在非酶降解途径—亚硫酸分解作用。     

新型羽毛降解工程菌构建取得重要研究进展

微生物产生的角蛋白酶可以降解角蛋白，有着很好的经济、生态效益，其应用涉及饲料生产，医疗卫生，制革等多个行业。目前，用于工业化生产角质蛋白酶的菌株主要为地衣芽孢杆菌，其降解羽毛需要3~7d，降解效率低，制约了它的广泛应用。因此，筛选获得具有优良性质的角蛋白酶基因并进行高效表达，同时通过分子改良等方法提高菌株的羽毛降解效率是一个研究热点。中国农业科学院饲料研究所对此的研究取得重要进展。     

芽孢杆菌L4菌株角蛋白酶的酶学性质研究

采用室内实验方法,对芽胞杆菌L_4菌株产生的角蛋白酶进行了系列的酶学性质研究.结果表明,以角蛋白溶液为底物时该酶的最适酶促反应温度为40℃,最适酶促反应pH为7.0,其Km值为1.88 mmol·L~(-1),Vmax为2.72×10~(-2)mmol·L~(-1)·s~(-1).利用不同的蛋白酶抑制剂进行酶活性抑制实验,发现该酶受邻啡罗啉和EDTA的抑制,推测该酶可能是一种含Zn~(2+)的金属蛋白酶.微量元素对该酶活力的影响显著,Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶活力有促进作用,高浓度的Fe~(2+)和Cu~(2+)明显抑制角蛋白活力.     

角蛋白分解菌的分离选育、角蛋白酶提取及其应用的研究

作者对分解角蛋白的微生物进行了大量的采集、分离及选育工作，共分离出１３２１株菌种，最后选育出Ｆ＿５的优良菌株。此菌经鉴定为枯草芽胞杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）。对此菌株的产酶条件及生产酶的方法进行了研究，并将试产的液体及固体角蛋白酶，对羽毛、血粉、猪毛、猪蹄壳等进行酶解试验，都获得成功。酶解的羽毛粉，是很好的饲料，也可种菇及作花肥。     

嗜麦芽窄食单胞菌YJ-1角蛋白酶底物特性及酶活测定方法研究

从羽毛加工厂污泥中分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)YHYJ-1,对羽毛、羊毛和毛发底物均具有降解作用。菌株YHYJ-1对不同底物的降解能力存在差异,培养36 h羽毛完全降解,羊毛降解时间是72 h,毛发则在84 h有部分降解作用。分别以可溶性羽毛角蛋白、羽毛粉和偶氮角蛋白为底物进行酶活测定,以最高酶活值设定为100%,3种底物的相对酶活分别为100%、65.1%和23.2%,表明菌株YHYJ-1角蛋白酶的最适底物为可溶性角蛋白。菌株YHYJ-1接种于羽毛粉培养基,培养20 h后角蛋白酶活性急剧升高,28 h酶活达最大值,之后快速下降。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究 Ⅱ角蛋白分解过程中含硫化合物变化规律的初步探讨

弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种在分解利用羽毛角蛋白过程中产生角蛋白酶,使角蛋白不断地降解成多肽或游离氨基酸的同时,角蛋白中的硫也随之转化成巯基化合物、Ｈ２Ｓ和硫酸盐３种含硫化合物形式存在于分解产物中,并对３种含硫化合物形成过程进行了初步探讨。     

酶制剂在畜禽养殖废弃物资源化利用中的研究进展

随着我国养殖业的迅速发展,畜禽养殖废弃物污染情况日益严重,传统的废弃物处理方式不仅效率低,且易造成环境污染与资源浪费。针对这一问题,结合酶制剂研究的现状与发展趋势,分析了环保酶制剂对畜禽养殖废弃物的无害化处理与资源化利用的有效性与必要性,详细阐述了脂肪酶、纤维素酶、角蛋白酶以及其他微生物酶制剂用于畜禽养殖废弃物处理的研究进展与应用情况,并讨论了现阶段应用酶制剂处理畜禽养殖废弃物存在的问题以及针对该领域酶制剂研究的发展方向,以期为探索畜禽养殖废弃物高值化利用途径与新型酶制剂的研发提供理论参考。     

嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ分解角蛋白的生化机制初探

对嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ降解角蛋白的生化机制进行初步研究。结果发现:该细菌与羽毛共培养24 h后,电镜下观察到细菌紧密地生长在羽枝上,96 h后羽毛完全降解;该菌所产角蛋白酶属于胞外酶,胞内二硫键还原酶可提高该胞外酶活性3倍左右。单独的角蛋白酶和二硫键还原酶在没有活的细菌存在下,都不能完全降解羽毛,这说明细菌附着在降解过程中起了重要的作用,也可能是由于细菌持续提供了一种还原剂破坏二硫键。此外,羽毛降解过程中,在细菌与羽毛共培养液中检测到亚硫酸盐,说明亚硫酸盐解可能对羽毛降解也起了一定的作用。