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。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究

对弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种分解角蛋白的生化机制进行了初步研究。该菌在角蛋白底物作用下诱导产生胞外角蛋白酶。它是一种复合蛋白酶,含有二硫键还原酶和多肽水解酶等多种酶活性组分,其中,二硫键还原酶是分解角蛋白的关键酶,二硫键还原酶首先作用于角蛋白中的二硫键,使角蛋白高级结构解体形成变性角蛋白,然后变性角蛋白在多肽水解酶的共同作用下逐步水解成多肽,寡肽和游离氨基酸,使角蛋白彻底分解。在角蛋白分解过程中,角蛋白中的硫也随之转化成巯基化合物,Ｈ２Ｓ和硫酸盐３种含硫化合物存在于分解产物中。     

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。     

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？…

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，使角蛋白不断地降低解成多肽或游离氨基酸的同时，角蛋白中的硫也随之转移成巯基化合物，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。     

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。     

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。     

链霉菌B221降解角蛋白的扫描电镜观察

应用扫描电子显微镜直接观察链霉菌B221在固体发酵条件下,菌丝与羽毛的相互作用,对比酶作用后羽毛结构,深入了解菌状微生物降解角蛋白机制及菌丝在降解过程中的作用.结果显示,灭菌处理过程有助于降解启动,链霉菌B221菌丝穿透作用在降解前期明显,菌丝穿透羽毛表面,沿羽毛纵向生长,大面积剥落羽毛表面.角蛋白酶活力在前4 d较高,生物最在第4天达到最高,水溶性物质与可溶性蛋白在整个降解过程中的变化与酶活力变化不完全一致.链霉菌B221降解角蛋白过程中机械作用起重要作用,菌丝的生长压力穿透且剥落羽毛表层结构,更多酶作用位点暴露出来,极大提高酶解效率.     

角蛋白酶的提取和理化性质的初步研究

用弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种的羽毛粉发酵液离心后上清液经８０％浓度乙醇沉淀离心提取的角蛋白酶，酶比活力１２４．８ｕ／ｍｇｐｒｏｔｅｉｎ，纯化倍数３．６，酶活力回收率５８．８％．酶解羽毛粉的最适ｐＨ值９．０，在ｐＨ６～９范围处理３０ｍｉｎ酶活性稳定；最适温度５０℃，在７０℃以内处理３０ｍｉｎ活性稳定．酶能被巯基乙醇激活，被ＭｇＳＯ４，ＣａＣｌ２，ＨｇＣｌ２抑制。     

4种含硫化合物对链霉菌B221固体发酵羽毛角蛋白过程的影响

利用自行分离得到的链霉菌B221固体发酵羽毛角蛋白,设置硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠和二硫苏糖醇4种含硫化合物添加组,分析发酵后7 d的发酵物中角蛋白酶活力、可溶性蛋白含量以及各种含硫化合物的消长变化规律。结果表明添加的4种含硫化合物对角蛋白酶都具有激活作用,但没有显著增加发酵产物中可溶性蛋白的含量;亚硫酸盐含量、二硫键化合物含量和S-磺酸半胱氨酸类物质含量之间存在着密切的相关性,B221固体发酵角蛋白过程中存在着亚硫酸盐解作用;硫代硫酸盐含量、二硫键化合物含量、S-磺酸半胱氨酸类物质含量、巯基化合物含量之间存在着密切的相关性,B221固体发酵角蛋白过程中存在着另一种降解机制——硫代硫酸盐解作用。     

嗜热角蛋白降解菌的分离筛选及降解特性

为获得高效降解羽毛角蛋白的嗜热微生物，提高微生物降解角蛋白的效率，利用以羽毛角蛋白为唯一碳氮源的培养基从堆肥样品中分离降解菌，并对其菌种分类、粗酶液的酶学性质及降解角蛋白机理进行研究。通过选择培养基共筛选到5株高温降解菌，其中，菌株K-7降解性能和生物安全性能最佳。结合菌株形态特征、生理生化特征及16S rDNA系统进化树分析，鉴定该菌株为副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)。在含角蛋白底物培养基中，K-7的发酵上清液可检测到较强的角蛋白酶活，但未检测到明显的二硫键还原酶活；同时，在降解过程中，产生了大量的亚硫酸盐和巯基化合物，表明亚硫酸盐裂解是角蛋白二硫键断裂的主要方式。酶学特性结果显示，粗酶液的最适反应温度为50～70℃,最适反应pH值为7.0～8.0,粗酶液在80℃以下时热稳定较好，SDS、PMSF和EDTA等化学试剂对酶活有较强的抑制作用，而DTT、β-巯基乙醇对酶活性有显著的增强作用。研究结果扩展了副地衣芽孢杆菌的应用领域，丰富了嗜热角蛋白降解菌的菌种资源库。     

链霉菌对玉米弯孢霉菌抑制作用的初步研究

用 39株链霉菌株对玉米弯孢霉菌进行了拮抗作用的研究。结果表明 ,有 7株对玉米弯孢霉菌表现一级拮抗作用 ,15株表现二级拮抗作用 ,17株没有表现拮抗作用。其中E17-P、B17-G菌株的抑菌效果达到福美双5 μL·L-1稀释液作用的 6 0 %以上 ,并且超过了退菌特 5 μL·L-1稀释液的作用 ,是较好的具有潜力的生防菌。同时 ,所有一级拮抗菌的抑菌稳定性都好于杀菌剂对照     

地衣芽孢杆菌nju-1411-1降解羽毛角蛋白过程中含硫化合物的变化

利用自行筛选到的1株角蛋白降解细菌--地衣芽孢杆菌nju-1411-1发酵羽毛角蛋白,发酵2 d时角蛋白降解率、角蛋白酶活、生物量等指标就达到了最大值.降解率的变化和角蛋白酶活力的变化基本是一致的,并且酶的活力明显高出笔者所在实验室筛选的其他2株角蛋白降解菌--链霉菌B221和真菌C281.发酵过程中,硫元素以硫酸根、亚硫酸根、硫离子、硫代硫酸根、巯基化合物、二硫键化合物、半胱氨酸、胱氨酸以及S-磺酸半胱氨酸类物质等9种形态存在,没有检测到过硫化物、多硫化物、连多硫酸盐、芳基类硫代磺酸盐、烷基类硫代磺酸盐等其他形式的含硫化合物.其中硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质是主要形态,而其他5种物质含量相对较少.硫酸根和硫代硫酸根是硫元素代谢的终产物,其中硫酸根在自然状态下和氧化酶的作用下都可以产生,而硫代硫酸根是微生物代谢的产物.亚硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质出现相互消长的关系,表明硫解作用的存在.发酵液的可溶性物质中,二硫键主要以胱氨酸的形式存在;除了少量的半胱氨酸以外,巯基还存在于多肽和寡肽中.     

角蛋白酶的研究现状及发展前景

综述了角蛋白酶在基因工程和生理生化性质方面的研究,介绍了角蛋白酶的具体应用领域。     

灰色链霉菌LD1810产胰蛋白酶发酵条件的优化

胰蛋白酶(Trypsin)作用于碱性氨基酸精氨酸及赖氨酸羧基所组成的肽键,被广泛用于食品、医药和皮革等工业领域。该文研究高产诱变灰色链霉菌LD1810产胰蛋白酶(SGT)的最优发酵培养基,探讨SGT的最佳发酵条件,为SGT的商业化生产提供技术参考。通过单因素试验和L_9(3~4)正交试验确定发酵培养基的最佳组分:葡萄糖20 g/L,大豆粉40 g/L,KH_2PO_4 2.5 g/L,CaCl_2 1 g/L。最适发酵条件为发酵温度28℃,初始pH 8.0,300 mL三角瓶的装液量100 mL,摇床转速240 r/min。     

一株链霉菌发酵液对小菜蛾的杀虫作用研究

为了合理开发和利用链霉菌发酵液,通过测定链霉菌菌株HNll8发酵液对小菜蛾卵和不同龄期幼虫的杀虫活性,研究其杀虫作用。结果表明：链霉菌菌株HNlt8发酵液对小菜蛾卵无作用,对2龄和3龄小菜蛾幼虫防效较好,校正死亡率平均值达到70％以上,可以确定该菌株具有一定的杀虫活性。     

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。     

几种放线菌处理猪粪效果的试验与分析

采用室内培养方法,研究评估了细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)、抗生链霉菌(Streptomycesantibioticus)、灰色链霉菌(Streptomycesgriseus)及其组合对猪粪恶臭化合物排放、pH值、养分含量和主要菌群的影响。结果表明,接菌处理后,降低了NH3、H2S的挥发,减少了戊酸(3.44%￣41.56%)、异戊酸(9.64%￣42.77%)等挥发性脂肪酸含量及其产生菌梭菌(3.88%￣29.81%)和优杆菌(3.40%￣29.50%)数量,而增加了猪粪中全N、NO-3-N、全P、速效P、速效K等养分含量。在这3种放线菌及其组合中,无论是在提高猪粪养分含量还是降低恶臭气体及其产生菌(梭菌、优杆菌)方面,单独添加细黄链霉菌都表现了最优的生产性能。     

全局调控基因对抗生素生物合成的影响

抗生素主要是由链霉菌发酵产生的,其生物合成受到严格和复杂的调控,全局调控就是其中重要的一类调控机制,在链霉菌中广泛存在,且作用方式多样、作用机制复杂。就近年来链霉菌中抗生素生物合成全局调控的研究进展进行综述,旨在对进一步阐明链霉菌次级代谢调控机制,并利用基因工程手段提高次级代谢产物产量及新型高产抗生素药物的研发有所裨益。     

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。     

植物硫氧还蛋白研究进展

硫氧还蛋白是一类广泛存在于生物体内的多功能酸性蛋白,具有保守的活性中心,通过还原靶蛋白中的二硫键而参与细胞的许多生化反应。本文主要对植物硫氧还蛋白的种类、硫氧还蛋白还原酶、靶蛋白以及其功能进行了综述。