产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

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(湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068)



产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

蒋彪,王常高,杜馨,林建国,蔡俊*

(湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068)

采用以羽毛为唯一碳氮源的无机盐培养基,通过考察HC值(水解圈直径与菌落直径的比值)、羽毛的降解程度,筛选得到10株产角蛋白酶的菌株,经测定10株菌株摇瓶发酵液的蛋白酶活力,确定了一株产酶能力较强的菌株CJPE209,并对菌株进行鉴定,菌株CJPE209被鉴定为芽孢杆菌(Bacillussp.),其发酵液酶活为267 U/mL。通过单因素实验,确定了菌株CJPE209产角蛋白酶的最适发酵条件:发酵周期48 h,培养基装液量25 mL/250 mL,发酵温度37 ℃,初始pH7,摇床转速220 r/min,发酵液酶活为337.6 U/mL,是优化前的1.26倍。

角蛋白酶,产角蛋白酶菌株,筛选,鉴定,产酶条件

近年来,现代农业技术的发展使养殖业扩大。据美国农业部的调查,2011年中国生产的鸡肉达到1.3千万吨,2012年全球鸡肉出口量达到9.1千万吨[1]。而羽毛占鸡肉的5%～7%,所以每年我国将产出近百万吨的羽毛。角蛋白是废弃羽毛的主要组成成分,粗蛋白含量可达到75%,且含有大量动物必需氨基酸和微量元素[2]。但是由于角蛋白是一种天然硬质蛋白,其结构中存在大量的二硫键,导致其比较稳定,无法被普通蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶等)降解,大量羽毛被废弃,造成大量资源浪费和环境污染[3-5]。

在传统利用羽毛的过程中主要采取酸碱水解、热降解等方法,但是前者存在污染环境问题,后者能耗比较大,并且在处理过程中会造成部分氨基酸被破坏,大大降低产品价值[6]。……