高产角蛋白酶弯曲假单胞菌的筛选鉴定、发酵条件优化及酶学性质
2023-12-16谢晨杰宋超东谭柄福杨登峰申乃坤姜明国张红岩
谢晨杰, 宋超东, 谭柄福, 杨登峰, 申乃坤, 姜明国, 张红岩
(1.广西民族大学海洋与生物技术学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西海洋微生物资源产业化工程技术研究中心,广西 南宁 530008;2.广西科学院北部湾海洋研究中心,广西海洋天然产物与组合生物合成化学重点实验室,广西 南宁 530007)
近年来,全球家禽养殖产业迅猛发展,每年可产生数百万吨的羽毛(Li,2019)。如此巨大数量的废弃羽毛如果采用填埋或焚烧等方法处理, 不仅会造成土壤、 空气等的污染, 还会传播疾病(Cedrola 等,2012;Sarkar 等,2012;Agrahari 等,2010;Saber 等,2010)。然而羽毛废弃物是自然界中蛋白质含量最高的资源之一,其中β-角蛋白含量约占85%(Li 等,2020)。但角蛋白分子中含有大量相互交联的二硫键、氢键等化学键,其结构复杂,不易被降解(Li 等,2020;Callegaro 等,2018)。 因此,羽毛废弃物需要处理后才能应用。目前采用的物理、化学等方法在降解羽毛的过程中存在污染环境、成本高等问题, 同时还会破坏羽毛中的一些必需氨基酸(张荣等,2020;Cascarosa 等,2012) 。 而利用微生物降解废弃羽毛, 不仅能改善环境污染等问题, 也能将羽毛废弃物转化为大量氨基酸应用于饲料、肥料等行业(张荣等,2020),是一种绿色经济的方法(Deniz 等,2021;Sharma 等,2018)。
目前已发现多种微生物能分泌角蛋白酶降解羽毛,包括真菌、放线菌和细菌(Gurav 等,2020;Jaouadi 等,2015;Habbeche 等,2014)。产角蛋白酶的真菌有镰刀菌属、曲霉属等。 如Aspergillussp.DHE7 表现出了很高的角蛋白酶活性(El-Ghonemy 等,2021)。 但真菌多为致病菌,商业价值较小(杨连等,2015)。放线菌中可分泌角蛋白酶的菌株多为链霉菌属, 该属菌除可分泌角蛋白酶降解废弃羽毛外,还能利用菌丝缠绕在羽毛上,对羽毛有一定的机械破坏力, 使羽毛能够更快更好地完成降解,但放线菌存在生长周期长、酶活较低等问题(Li 等,2020)。……
