羽毛角蛋白降解菌（Flavobacterium breve ZDM）的分离、鉴定及其发酵产酶条件和酶学特性的研究

【摘要】： 羽毛角蛋白是一种环境污染有机废弃物，但却是丰富的饲料蛋白来源。其不能被胃蛋白酶等一般蛋白酶所降解；而用物理化学方法处理又造成环境污染等问题。因而利用具有溶角蛋白活性的微生物来改善羽毛角蛋白的营养价值和将有机废弃物资源化是一种既可保护环境又可提供禽畜饲料蛋白的良好方法。 本研究分离选育了一株羽毛角蛋白降解菌，并研究了分离菌株的发酵产酶条件及粗角蛋白酶的酶学特性。试验结果分述如下： 1．本研究从土壤中分离到6株细菌(A、B、C、E、G、H)和3株放线菌(S1、S2、S4)，它们都能降解利用羽毛。其中细菌菌株C降解羽毛能力最强，经鉴定为短黄杆菌，命名为短黄杆菌ZDM(Flavobacterium breve ZDM)。菌株ZDM能够以羽毛粉为唯一的碳源、氮源、硫源和能源生长。接种于含未经处理的完整羽毛的基础培养基中，摇瓶发酵1天后，即可见有的羽小枝己脱落，发酵5天后不再见成形的鸡毛，羽毛完全脱落；经72h降解率就达55.9％。表明菌株ZDM具有相当强的羽毛角蛋白降解能力，但是菌株ZDM不能降解利用羽梗。 2．菌株ZDM发酵产酶的最适pH为7.5；最适温度为35℃；最佳发酵时间为48h。鸡毛和鸭毛对发酵液角蛋白酶的产生有诱导作用，酶活力分别为不加诱导物的11.7倍和9.7倍，而指甲和头发则无诱导作用，且羽毛粉含量为1.5％时，酶活力亦最高，达1.156 U／mL；发酵产酶的最佳无机氮源为(NH_4)_2HPO_4，最佳有机氮源为干酪素，最佳碳源为玉米粉。Na+对产酶略有促进作用，K+、Mg2+、Fe3+对产酶有较大的促进作用；而Cu2+、Zn2+、Cr3+有明显抑制作用。表面活性剂吐温20，对菌株发酵产角蛋白酶具有促进作用，可提高30％左右；吐温80则对菌株发酵产酶影响很小；而SDS对ZDM菌株的生长起明显抑制作用。装液量为75mL(三角瓶为300mL)时，酶活力最大。最佳发酵产酶条件下的酶活力为2.77 U／mL。 3．酶反应的最适pH为8.0，酶反应的最适缓冲溶液为Tris/Hcl。粗角蛋白酶在pH值7.5～8.0之间较稳定，在pH6.0以下或者10.0以上处理30min 微生物学硕士毕业论文 摘要 后则基本没有活性。酶反应的最适温度为35’C～45’C，45C时反应，酶 活力最高，高于60oC则基本没有活性。粗角蛋白酶在20C～50’C之间稳 定，高于50oC后，酶活力迅速下降，70C下温育30min则酶活力丧失殆 净。琉基乙醇、MgSO．、CaCI。对羽毛酶解具有激活作用，而时”对羽毛酶 解则起抑制作用。