一株高产壳聚糖酶细菌的筛选及发酵条件优化
2014-07-21刘杰许晶王能飞
刘杰+许晶+王能飞
摘要:壳聚糖(Chitosan)及其降解产物因具有优良的物理特性和生物活性而被广泛关注。研究通过平板透明圈初筛、摇瓶复筛方法,从青岛海岸土壤中分离筛选到1株产壳聚糖酶活性较高的细菌K1,并对其产酶发酵条件进行了单因子优化试验。结果表明,经16S rDNA序列分析,K1菌株被鉴定为Mitsuaria sp. K1(GenBank登录号:KC489157);最适产酶发酵条件为1.0%(m/V,下同)粉末壳聚糖,0.5%硝酸钾,0.22%KH2PO4,0.1%Na2HPO4,0.15%KCl,0.05%MgSO4·7H2O,碳源∶氮源=2∶1,培养基初始pH 6.5,接种量3.0%(V/V),摇瓶装液量100 mL,培养温度25 ℃,培养时间24 h。在最适条件下,K1菌株发酵液中壳聚糖酶活最高可达到11.50 U/mL,是优化前酶活的5.3倍,且发酵温度较低,产酶周期较短,具有较高的工业发酵应用价值。
关键词:壳聚糖酶;细菌;筛选;发酵条件;优化
中图分类号:TQ920.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)03-0517-05
壳聚糖[(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖],是天然多糖中为数不多的含阳离子高分子聚合物[1]。因其具有高生物相容性、易成膜性、安全性、生物降解性等特征而被各行业高度重视[2]。壳聚糖的进一步降解产物为一系列具有生物活性功能的低分子壳寡糖和氨基葡萄糖,具有抗菌、调节机体免疫、抗肿瘤及促进农作物增产等功效,故在食品、医药等领域中具有广阔的应用前景[3]。壳聚糖来自于其前体物质甲壳质[(1,4)-2-乙酰氨基-2-β-脱氧-D-葡萄糖,脱乙酰后成为壳聚糖],在自然界中分布极为广泛(存在于各类节肢动物、软体动物、环节动物和某些真菌中)[4],是地球上数量仅次于纤维素的含氮有机化合物。
目前,降解壳聚糖的方法有化学法、物理法、酶解法、电化学法等[5],其中酶解法主要是利用微生物产酶来制备壳寡糖。……
