蜜蜂球囊菌ND-2淀粉酶和脂肪酶的纯化及酶学性质研究

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利用Plackett-Burman设计和响应面优化方法,对蜜蜂球囊菌ND-2摇瓶生产淀粉酶和脂肪酶的培养基成分进行优化,以提高其生产量。  淀粉酶优化后的产淀粉酶培养基组成为麦芽糖45.99g/l,CaCl21.51g/l,pH值6.6,酶活力达到46.25U/ml,与优化前的培养基相比,酶活力提高10.52倍。  产淀粉酶发酵上清液经过硫酸铵沉淀、透析、PEG20000浓缩、DEAE-52阴离子交换柱和Sephadex G-100凝胶过滤等步骤,得到的淀粉酶纯化了2.3倍,产率达到36.53%。  经过SDS-PAGE电泳检测,淀粉酶的分子质量为75kDa。该淀粉酶的最适温度和pH分别为55℃和7.5,稳定的温度范围为30-55℃,稳定的pH范围为6-10。Fe2+对淀粉酶酶活性有明显的激活作用,K+、Fe3+和Na+对淀粉酶有微弱的抑制作用,Mg2+、Ca2+和Zn2+对淀粉酶活性展示出较强的抑制作用,Cu2+、Mn2+和Ba2+对淀粉酶活性无抑制作用。供试的有机溶剂对淀粉酶活性都有不同程度的抑制作用,仅二甲基亚砜对淀粉酶几乎没有抑制作用。该淀粉酶的动力学常数Km和Vmax分别为2.13mg·ml-1和1.44mg·ml-1·min-1。经TLC鉴定,该淀粉酶为α-淀粉酶。发酵罐扩大发酵,淀粉酶产量比在摇瓶中高。  脂肪酶在以乳化橄榄油作为诱导剂的条件下,优化后的产脂肪酶培养基组成包括乳化橄榄油50g/l、酵母浸粉3.88g/l、NaCl0.713g/l和VB20.34g/l。酶活力达到22.19U/ml,与优化前的培养基相比,酶活力提高3.38倍。  脂肪酶发酵液经过硫酸铵沉淀、透析、PEG20000浓缩和Sephadex G-100凝胶过滤,脂肪酶纯化了34.15倍,产率为33%。  通过SDS-PAGE电泳检测,该酶分子质量达到54kDa。该脂肪酶的最适温度和pH值分别为55℃和7.5,在温度范围30-55℃和pH值3-10较稳定。Fe2+、Fe3+和K+能增加脂肪酶的活性,Na+、Mg2+、Ba2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+和Cu2+对脂肪酶的抑制作用较小。乙醇和二氯甲烷对该酶存在微弱的激活作用,而其他有机溶剂对脂肪酶的抑制作用不明显。该脂肪酶的动力学常数Km和Vmax依次为8.21mg·ml-1和23.81mg·ml-1·min-1。发酵罐扩大培养,脂肪酶产量比在摇瓶中高。
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