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脂肪酶(EC 3.1.1.3)能分解或合成高级脂肪酸和丙三醇形成甘油三酸酯酯键,广泛应用于食品、化妆品、油脂、药物、纸浆、洗涤剂、化工产品等有机合成领域。本课题从海洋来源样品中筛选得到产脂肪酶微生物,对其进行诱变育种,并研究突变菌株的产酶特性以及酶学性质。具体研究结果如下:从海鳗肠道内容物、鲍鱼肠道内容物、平潭海域泥样、北极泥样及盐碱地泥样5个样品中筛选得到一株产脂肪酶的菌株,结合形态学观察和16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia),并命名为B.cepacia ZF-16,所产脂肪酶活力为44.00 U/mL(p-NPP法)或6.34 U/mL(碱式滴定法)。采用UV——微波——DES对该菌株进行复合诱变,确定最佳的诱变条件为:UV照射时问120 s,微波辐射时间210 s,DES处理时间390~420 s。诱变后突变株产酶能力达到12.71 U/mL(碱式滴定法),较原始菌株提高了100.5%,且具有良好的遗传稳定性。对突变菌株B. cepacia ZF-16-113的产酶条件进行优化。优化后的液体产酶培养基配方为:玉米淀粉0.5%,蛋白胨3.0%,橄榄油10.0%(v/v),MgSO4·7H2O 0.05%, K2HPO40.1%,培养基初始pH 6.0~7.0;优化后的发酵条件为:发酵温度30℃,摇床转速120 r/min,装液量50mL/250mL,.接种量2%,种龄18 h,发酵时间68 h。在此条件下发酵,B. cepaciaZF-16-113的产酶活力为72.59 U/mL,较优化前提高了4.71倍。以B. cepacia ZF-16-113脂肪酶为研究对象,采用2.0%(v/v)氯仿萃取去除油脂,10%硫酸铵盐溶,60%硫酸铵盐析制备粗酶液,用于脂肪酶酶学性质研究。B. cepaciaZF-16-113的脂肪酶酶学性质为:最适反应pH 9.0,在pH 5.0-10.0下25℃静置1h仍可保留80%以上的酶活力;最适反应温度75℃,但热稳定性较差,在40℃下保温1 h相对酶活在70%以上,超过40℃,酶活力迅速下降,在75℃下保温1 h,酶活力只剩下6.8%; Ca2+对脂肪酶活力有显著的激活作用,Zn2+对脂肪酶有强烈的抑制作用,低浓度(1mM)的Na+和K+对脂肪酶的活性有激活作用;离子型表面活性剂SDS对脂肪酶具有抑制作用,非离子型表面活性剂Tween-20、Tween-80和TritonX-100对脂肪酶均具有一定的激活作用;脂肪酶在氧化剂过氧化氢中稳定性相对较好,但在次氯酸钠中稳定性较差;脂肪酶在极性较小的有机溶剂如乙醚、四氯化碳、甲苯、苯、环己烷、正己烷和正庚烷中具有很好的稳定性;对C4-C18底物均有降解作用,尤其对中长链的三辛酸甘油酯(C8)具有较强的降解能力;脂肪酶催化p-NPP的水解反应遵循Michaelis-Menten方程,动力学参数Km=7.24 mmol/L, Vmax=114.94 U·mL-1·min-1。