论文部分内容阅读
脂肪酶是一种能水解酰基甘油、油脂以及植物油的一类酶,广泛应用于洗涤、食品以及制药等行业,是一种十分重要的生物酶。在有机溶剂介质中,脂肪酶水解活性比在水介质中更强,能催化在水溶液中不能发生的反应,脂肪酶更加稳定,同时能表现出新的特性。脂肪酶大多来源于微生物,尤其是源于细菌的脂肪酶,在商业上有着巨大的价值。本研究筛选到两株脂肪酶产生菌:Pseudomonas aeruginosa FW_SH-1在初始培养条件下即获得了较高的脂肪酶活性;Exiguobacterium sp.BBXS-7菌株则是一株产脂肪酶的新菌株,这两株菌均在添加有罗丹明B和橄榄油的琼脂平板上培养筛选获得。 采用单次单因素响应面法提高了Pseudomonas aeruginosa产生的脂肪酶活性。该菌由土壤样品中分离得到,其产脂肪酶的性能通过加有罗丹明B的琼脂平板上培养予以确认,通过16S rRNA进行了菌种鉴定。采用Plackett-Burman法用对培养基中9个因子进行初始筛选,结果表明,花生油、蔗糖、硫酸铵以及培养基的体积等四个因子对P.aeruginosa菌株生产脂肪酶具有明显影响。在此基础上,采用Box-Behnken设计得到了每个重要影响因子的最佳参数,在此最优化条件下,脂肪酶的活性提高了13.7倍(从21 U/mL到288 U/mL)。优化获得的脂肪酶作用12个小时可将36%的大豆油水解为游离脂肪酸。 采用Q-琼脂糖凝胶阴离子色谱对Pseudomonas aeruginosa FW_SH-1菌株产生的胞外脂肪酶进行了纯化。在26.12的纯化倍数和10.21%的总回收率下,脂肪酶的比活达到572 U/mg。经SDS聚丙烯凝胶电泳分析,纯化后脂肪酶的分子量为66 kDa。纯化酶的最适pH和最适温度分别为8.0和45℃,在亲水性溶剂如甲醇、乙醇和丙醇中性能稳定,Ca2+、Mg2+、Na+、K+和吐温20均能进一步强化纯化脂肪酶的活性。 利用餐厨废油污染的土壤进行了分解脂肪细菌的分离筛选,所得菌株通过16S rRNA基因序列鉴定为Exiguobacterium sp.。基于摇瓶培养优化,脂肪酶活性提高3.62倍(26.654 U/ml),橄榄油和酵母粉是产脂肪酶的最适底物。Fe2+和Al3+能抑制脂肪酶的酶活而Ca2+贝则增强其酶活;在0.1%的SDS和Triton X-100条件下脂肪酶完全失活,而吐温20和吐温80则能提高酶活。研究表明,筛选得到的Pseudomonas和Exiguobacterium是具有潜力的工业生产脂肪酶候选菌株,本研究具有重要的研究和工业应用价值。 本研究分离获得2株脂肪酶产生菌:Pseudomonas aeruginosa FW_SH-1和Exiguobacterium sp。通过单次单一变量法对2株菌产酶酶活进行了优化,并对Pseudomonas aeruginosa FW_SH-1采用统计学方法进行了优化;考虑到Pseudomonasaeruginosa FW_SH-1产脂肪酶酶活高于其他菌株,对该菌产生的脂肪酶进一步利用Q-脂糖凝胶阴离子色谱法进行了纯化,对所得纯化酶进行表征和水解能力的分析。就在生物柴油生产方面的应用而言,Pseudomonas aeruginosa FW_SH-1菌株产生的脂肪酶具有进一步深入研究的价值。