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嗜盐菌是极端环境微生物的重要类群之一,作为一类新型的、极具应用前景的微生物资源,具有极为特殊的生理结构和代谢机制,同时还产生了许多具有特殊性质的生物活性物质。脂肪酶是重要的工业用酶,从极端环境中获取具有特殊性质的脂肪酶已成为满足不同工业需求的手段之一。
本研究通过罗丹明B平板显色法及吐温80沉淀法从采自内蒙古锡林浩特地区盐湖的样品中筛选到产脂肪酶嗜盐菌JNPH-3,革兰氏染色阴性,菌体球状。在固体培养基上菌落红色,圆形,边缘整齐,表面隆起光滑,直径0.2~0.8mm。该菌株可在含有9~30%NaCl的培养基上生长,最适盐浓度为12~27%,最适生长温度45,可在pn6.0~10.0范围内生长,最适pn7~9.5,可耐受高浓度的Mg2+。经形态学分析、生理生化实验及16SrDNA鉴定,将该菌株命名为HalorubrumaidingenseJNPH-3,属于极端嗜盐菌。
JNPH-3菌株所产脂肪酶最适反应温度为37℃,缓冲液pH为7.5~8.5,酶活力的表现需要较高浓度NaCl的存在。该酶为组成型表达,即在无油脂类诱导物存在下依然产酶,而诱导物的存在使菌体生长受到抑制,并因此导致脂肪酶产量降低。其产量与菌体生长相偶联,60h达到最大,但生长后期酶量降低。在已考察的各种碳氮源中,有机碳源及氮源能更好地促进菌体生长及产酶,菌体在糖类源碳及无机氮源的存在下,生长均较缓慢,由此导致产酶较低。
JNPH-3菌株在生长过程中专一性依赖高浓度的Na+,对Cl-依赖性较小,用各种阴离子替代高浓度的Cl-,菌体均有微弱生长。培养基中K+浓度变化对菌体生长无明显影响,胞内K+浓度远远高于胞外,且随培养基盐浓度的升高而增加。胞内含有高比例的游离酸性氨基酸(Glu,Asp),其中的谷氨酸可以参与渗透压的调节。高效液相色谱分析表明,JNPH-3菌株在液体复合培养基中能够积累或者产生一定浓度的四氢嘧啶,在较低盐浓度下对渗透压有明显调节作用。