微生物来源碱性蛋白酶活性提高策略的研究进展

袁媛 王蕾 石亚伟

（山西大学生物技术研究所 教育部化学生物学与分子工程重点实验室，太原 030006）

蛋白酶是指能够将蛋白质降解成小肽和氨基酸的水解酶，占整个工业酶市场的60%。而碱性蛋白酶为在中性至碱性pH范围内具有活性的蛋白酶的统称。1945年，Jaag等［1］最早在地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis中发现了碱性蛋白酶。微生物蛋白酶大多属于胞外酶［2］，与动植物相比，微生物来源的碱性蛋白酶具有分离纯化过程简单、生产周期短且产率高的显著特点［3］。碱性蛋白酶具有较强的耐碱、耐热能力以及水解蛋白质的活力［4］，主要应用在洗涤剂工业上，尤其是洗衣和餐具洗涤剂的生产中。碱性蛋白酶的生产菌种和研究对象主要是枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）及短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）［5］，如我国目前使用的地衣芽孢杆菌B.licheniformis2709，短小芽孢杆菌B.pumilus 289和209菌株等［6］。产碱性蛋白酶的放线菌较少，主要来源于链霉菌［7］。另外，某些霉菌也可以产生碱性蛋白酶。目前，我国碱性蛋白酶研究总体趋势发展较好，但国内企业仍不能实现高端碱性蛋白酶制剂的工业化生产，主要原因在于国外专利技术的垄断、国内优良的产酶菌株缺乏、酶的单位活力低、洗涤条件下酶的稳定性较差等［8-9］。因此，如何提高碱性蛋白酶活力迫在眉睫。

1 产碱性蛋白酶的微生物菌株改造

1.1 传统菌株诱变改造

这是早期微生物来源碱性蛋白酶研究工作中常用的一种策略，其原理是利用各种物理因素（常用紫外线和低能离子束）和化学试剂处理微生物细胞，使其发生基因突变，从而引起微生物菌株的遗传性状改变进而有利于获得高产碱性蛋白酶菌株［6］。……