【摘 要】
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角蛋白酶能够有效的降解结构稳定且极难被分解的角蛋白废弃物,并将其分解为可以利用的寡肽和氨基酸,在饲料行业、制革行业以及环境废弃物处理等多个方面具有广泛的应用前
【机 构】
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中国农业科学院饲料研究所微生物工程室
【出 处】
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2015中国酶工程与糖生物工程学术研讨会
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角蛋白酶能够有效的降解结构稳定且极难被分解的角蛋白废弃物,并将其分解为可以利用的寡肽和氨基酸,在饲料行业、制革行业以及环境废弃物处理等多个方面具有广泛的应用前景,并能够产生巨大的社会和经济效益.目前,用于工业化生产的角蛋白酶菌株主要是地衣芽孢杆菌和链霉菌,但其降解羽毛的周期较长,一般为3-7天,因而限制了其广泛应用.本研究发现解淀粉芽胞杆菌K11在以羽毛为唯一碳源和氮源的培养基中能很好的生长,并且在24 h内能将羽毛完全降解.通过SDS-PAGE以及LC-ESI-MS/MS,我们克隆获得了角蛋白酶降解基因kerK.利用POE-PCR的方法,成功构建了pUB110-kerK表达载体,并实现了其在枯草芽孢杆菌SCK6中的成功表达.通过牛奶平板降解实验以及羽毛降解实验,证明了kerK基因对羽毛的降解能力.同时测定了角蛋白酶的酶学性质,其最适pH为11.0,高于已报道的多数细菌来源的角蛋白酶,且其具有较好的pH稳定性.在体外羽毛降解实验中,纯化的角蛋白酶在还原剂的共同作用下能快速的降解完整羽毛.为了进一步的提高羽毛降解效率,实验中我们再次将构建的pUB 110-kerK表达载体转化到原始K11菌株中,获得重组K11菌株,其羽毛降解效率得到近一步提高.该工程菌能在12 h内将羽毛完全降解,并且,在羽毛培养基中,角蛋白酶活力能达到1500 U/ml,比原始菌株提高了3倍.高效的羽毛降解能力,使得该重组的工程菌具有良好的应用前景.
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