论文部分内容阅读
羽毛废弃物中含有丰富的角蛋白,若加以适当处理可将其转换为可利用的氨基酸,使用物理方法、化学方法进行处理会对环境造成很大的污染。采用微生物降解法既可避免对环境造成污染,又可以将其有效的转换为可利用蛋白质。本文从土壤中筛选出两株以羽毛作为唯一的碳源和氮源,能高效降解羽毛的细菌GZD-23与LFJ-11。经形态学、生理生化和16SrDNA鉴定,初步确定GZD-23为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis), LFJ-11菌株为巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium),目前在国内还未见有巨大芽孢杆菌降解羽毛的报道。对菌株GZD-23和LFJ-11产角蛋白酶的发酵条件进行了优化并对其所产角蛋白粗酶的酶学特性进行了研究。对菌株GZD-23产角蛋白酶的发酵条件进行优化,发现在外加碳源蔗糖与外加氮源蛋白胨的条件下,产酶能力分别比对照组增加了50%和23.7%。该菌株发酵产酶的最适pH为8；最适温度为30℃；转速为100rpm；最适接种量为7%；羽毛含量为20g/L；装液量对产酶能力影响不大。对GZD-23菌株所产角蛋白粗酶的酶学特性进行了研究,发现其最适反应温度为60℃,最适pH为7.5。金属离子Cu2+、Hg2+、Fe2+、Co2+、Zn2+、 Mn2+以及试剂SDS、EDTA和β-mercaptoethaonl (0.5%)对角蛋白粗酶的酶活有抑制作用；TritonX-100(0.1%)、DMSO、Isopropanol (1%)、Acetonitrile(5%)、β-mercaptoethaonl(0.1%)对酶活有促进作用。酶动力学特性研究表明其Km值为1.03mg/mL。对LFJ-11菌株产角蛋白酶的发酵条件进行了优化,结果表明：LFJ-11在外加碳源葡萄糖与外加氮源NaN03的条件下,产酶能力分别比对照组提高了7.3倍和4.7倍。其发酵产酶的最适pH为7；最适温度为37℃；最佳转速为100rpm；最适接种量为7%；羽毛含量为15g/L；装液量对产酶能力影响不大。LFJ-11菌株所产角蛋白酶粗酶的最适反应温度为60℃,最适pH为10。Cu2+、Hg2+、Fe2+、Co2+、Zn2+、EDTA、SDS、Acetonitrile(5%)和β-mercaptoethaonl(0.1%)对其角蛋白粗酶的酶活有抑制作用；Na+、 TritonX-100、DMSO(1%)、β-mercaptoethaonl(0.1%)对其角蛋白粗酶的酶活有促进作用。酶动力学特性研究表明其Km值为1.23mg/mL。该两个菌株所产角蛋白酶在清洁剂行业、制革工业脱毛处理工艺以及在角蛋白废弃物的降解中有一定的应用前景。