摘要：从宋河中高温大曲分离得到53株产蛋白酶芽孢菌，采用透明圈法和摇瓶发酵法筛选出菌株MSPO-31为高产蛋白酶菌株，酶活力达1604.9 U/mL。该菌株产蛋白酶的发酵性能研究表明：较为适合的产酶培养基为玉米粉培养基，发酵周期为7 d，第6 d产酶活力最高，产酶温度为35℃、培养基初始pH值为7.5时，产酶能力最高。该蛋白酶最适作用pH值和温度分别为7.0和50℃，在pH6.0～9.0和30～40℃范围内酶活力较稳定，K+、Mg2+、Ca2+、和Mn2+对该蛋白酶有激活作用，而Fe2+、Zn2+和Cu2+对该蛋白酶有强烈的抑制作用。

关键词：蛋白酶菌株；筛选；发酵性能；酶学特性

Study on Enzymology and Fermentation Characteristics of

a High-yield Protease Producing Strain

Abstract：53 protease-producing Bicillus strains were isolated from Songhe medium-high temperature Daqu and were observed their transparent ring on the casein plates. The strain MSPO-31 which showed maximum protease activity (1604.9 U/mL) was screened by measuring the liquid fermentation protease activity pruduced in flask culture. The characteristics of protease production was showed for the strain MSPO-31 under different physical factors as fallows: the more suitable medium were corn flour medium, the maximum production of protease was recorded at 35℃, the initial pH 7.5, the six day during fermenting seven days. The optimal pH and temperature for protease activity was 7.0 and 50℃，respectively. In addition, the protease was expressed excellent stability in the rang of pH 6.0～9.0 and 30～40℃. The metal ions of K+, Mg2+, Ca2+ and Mn2+ could activate the protease activity. While, the metal ions of Fe2+, Zn2+ and Cu2+  significantly inhabited its activity.

Key words：Protease-producing strain; Screening; Fermenting characteristics; Enzymatic characteristics

目    录

摘要 1

引言 1

1 材料与方法 2

1.1 实验材料、仪器及试剂 2

1.1.1 实验试材 2

1.1.2 主要培养基 2

1.1.3 试剂 3

1.1.4 仪器设备 3

1.2 实验方法 3

1.2.1 中高温大曲产蛋白酶菌的筛选 3

1.2.2 高产蛋白酶菌株的发酵性能 4

1.2.3 高产蛋白酶菌株的酶学特性 4

1.3 主要指标的测定 5

1.4 数据处理 5

2 结果与分析 6

2.1 高产蛋白酶菌株的筛选 6

2.1.1 高产蛋白酶菌株的初筛 6

2.1.2 高产蛋白酶菌株的复筛 6

2.2 高产蛋白酶菌株的发酵性能 6

2.2.1 不同培养基的产酶发酵特性 6

2.2.2 发酵周期 7

2.3.3 不同培养温度的产酶发酵特性 7

2.2.4 不同初始pH值的产酶发酵特性 8

2.3 高产蛋白酶菌株的酶学特性 8

2.3.1 酶的最适作用pH值 8

2.3.2 酶的pH值稳定性 9

2.3.3 酶的最适作用温度 10

2.3.4 酶的热稳定性 10

2.3.5 金属离子对酶活力的影响 11

3 结论与讨论 11

3.1 结论 11

3.2 讨论 11

参考文献 13

致谢 15

一株高产蛋白酶菌株的发酵性能及酶学特性研究

引言

蛋白酶是作用于蛋白质或者多肽催化肽键水解的酶类。蛋白酶是一种重要的工业用酶，占世界酶制剂销售量市场的主要地位[1]。蛋白酶与人类的生产、生活关系密切，广泛应用于洗涤剂、生丝脱胶、制药、化妆品、制革脱毛、明胶及蛋白胨生产、废弃物的水解利用及乳制品生产等行业中[2-4]。也可应用于酱油、食醋等调味品及酒类生产中[5]。基于蛋白酶具有广泛的应用前景及在基础研究中的重要作用，故吸引了国内外的众多企业、科研单位及相关研究学者对其进行多方面的研究和探索[6,8,9]。

蛋白酶来源丰富，种类繁多，广泛存在于动物的内脏、植物的茎叶果实和微生物中。因微生物具有来源广泛、价格低廉、培养简便、生长繁殖快、提取工艺相对简单、产量丰富、高产菌株选育简单等优点，故利用微生物产蛋白酶是商品化酶的主体[5]。产微生物蛋白酶则常根据其作用最适pH值分为碱性蛋白酶、中性蛋白酶和酸性蛋白酶。目前，我国主要致力于高温耐碱性蛋白酶和常温碱性蛋白酶的研究，但是因酶活力不高而成为工业化生产的主要限制因素[7]。而利用基因工程、蛋白质工程手段定向改造蛋白酶产生菌产酶活力及酶学性质是未来研究的主要方向[7,10,11]。