Stenotrophomonas maltophilia产角蛋白酶对羊毛的作用机理探讨

采用Stenotrophomonas maltophilia产角蛋白酶降解羊毛角朊蛋白,通过测定反应前后残液中巯基和肽键的变化探讨角蛋白酶作用机理。结果表明,角蛋白酶主要作用是断裂角蛋白中的二硫键,也能降解大分子蛋白质,但作用效果不强。羊毛胱氨酸分析结果进一步证明角蛋白酶能断裂羊毛鳞片层中胱氨酸二硫键。SEM结果显示单独使用角蛋白酶对羊毛鳞片去除效果不佳,但角蛋白酶和蛋白酶二浴法工艺能有效降解、剥离羊毛鳞片。     

角蛋白酶研究进展

角蛋白化学结构稳定,不易被一般的蛋白酶降解;但作为角蛋白酶的专一性底物,角蛋白可被角蛋白酶降解.本就角蛋白酶的生产菌、降解角蛋白的生化机制、角蛋白酶的生化及分子生物学特性等方面的最新研究进展作一综述.     

微生物角蛋白酶的特性及其应用研究进展

角蛋白作为家禽加工和农业废弃物的主要成分,因其结构中富含能抵抗普通蛋白酶和化学催化剂降解的稳定交联二硫键而难以被利用,因此每年都在环境中大量积累,造成了严重的环境污染。微生物角蛋白酶可将角蛋白废弃物转化为可再次利用的产物,带来了经济的可行性及环境的可持续发展。本文主要综述了角蛋白酶的生物化学特性、角蛋白酶的基本结构及其表达特性,总结了其应用价值及角蛋白降解机制,最后展望了微生物角蛋白酶的进一步研究方向。     

高温放线菌YT06降解羽毛的研究

前期研究筛选获得1株能在60℃、48 h内降解完整羽毛的菌株YT06,通过形态学和16S r DNA分析,该菌株属于高温放线菌属(Thermoactinomyces sp.)。利用单因素和正交试验优化YT06的产高温角蛋白酶条件,结果发现:最适培养条件为蔗糖15 g/L、Na NO38 g/L、羽毛5 g/L,初始p H 9,培养温度60℃,转速180 r/min,摇床培养48 h后,角蛋白酶酶活为43.5 U/m L。当羽毛添加量为10 g/L时,降解产物中游离氨基酸含量高达3.328 mg/m L,其中,近50%的游离氨基酸为甘氨酸、缬氨酸和天冬氨酸。应用扫描电镜观察YT06对羽毛的降解过程,发现菌丝能穿透羽毛表面沿纵向生长,破坏羽毛角蛋白紧密的表面结构。红外光谱显示羽毛角蛋白的C—S键在降解之后消失,该结果能对高温放线菌降解羽毛角蛋白机制的研究提供依据。     

一株可高效降解羽毛的铜绿假单胞菌的分离、鉴定、产酶条件优化及其酶活研究

【目的】筛选海洋环境产角蛋白酶菌株,研究其发酵条件及酶学性质,为后续开发和利用海洋微生物降解废弃羽毛提供菌种资源和理论依据。【方法】采集广西北部湾某海鸭养殖场淤泥,用酪蛋白平板初筛和角蛋白酶活复筛获得羽毛降解效果好的菌株,并进行形态学和分子生物学鉴定;利用单因素和正交试验对菌株产酶条件进行优化,最后对酶学性质及羽毛降解产物的游离氨基酸组成进行研究。【结果】筛选到1株可高效降解羽毛的菌株,经鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa Gxun-7)。最佳产酶条件为：羽毛25 g/L,Zn2+0.10 g/L、初始pH 8.0、发酵温度32.5°C、发酵时间48 h,酶活力达124.03 U/mL,较优化前提高了2.3倍;酶学性质分析表明,该角蛋白酶最适作用温度和pH分别为70°C和8.0,化学试剂巯基乙醇可使酶活提高6.16倍,而苯甲基磺酰氟(PMSF)使相对酶活降至15.00%,该酶耐盐性较好(20%NaCl中相对酶活为74.29%);羽毛降解产物中检测到16种氨基酸,7种为必需氨基酸,总的游离氨基酸含量高达2 329.80 mg/L,其中缬氨酸含量最高为575....     

链霉菌降解角蛋白的生化机制研究

对弗氏链霉菌S-221变种降解角蛋白的生化机制进行了初步研究。该菌在角蛋白底物作用下诱导产生角蛋白酶。它是一种复合蛋白酶,含有二硫键还原酶和多肽水解酶等多种酶活性组分。硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在0．01mol／L浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白,然后变性角蛋白在多肽水解酶的共同作用下逐步水解成多肽、寡肽和游离氨基酸,使角蛋白彻底降解。在角蛋白降解过程中,角蛋白中的硫也随之转化成巯基化合物,H2S和硫酸盐3种含硫化合物存在于降解产物中。     

角蛋白酶生产菌株的分离筛选与鉴定

【目的】分离筛选具有高效脱毛能力的野生角蛋白酶生产菌株,开发无硫制革生物脱毛剂。【方法】以贮备原料皮的特定环境中的污水样品为菌株源、在含诱导物脱脂羊毛粉的培养基中的富集、筛选与评估其发酵液脱毛能力的多相筛选方法分离选育高产角蛋白酶野生菌株。通过形态学、生理生化特征,Biolog全自动分析以及16SrDNA基因序列分析等方法多尺度地鉴定目的菌株。【结果】定向筛选得到了一株高活力,无硫脱毛效率高的菌株。鉴定结果表明,该菌株为地衣芽孢杆菌属,故命名为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)X-47。【结论】应用多相定位选育技术筛选出的菌株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)X-47,产角蛋白酶活力高,脱毛效率高,对胶原作用力弱的特点,具有开发无硫脱毛生物助剂的潜力。     

角蛋白酶的研究与应用前景

角蛋白酶(keratinase) 是一种可以特异性降解角蛋白的酶类,其来源广泛,多种微生物在羽毛降解过程中均可产生角蛋白酶。不同菌种来源的角蛋白酶,其结构、理化性质、活性和底物也不同。其在饲料行业、制革工业和环境废弃物处理等多个方面具有广泛的应用前景,能够产生巨大的社会效益和经济效益。本文系统总结了角蛋白酶的来源、分类、理化性质、作用机理及其在基因工程研究等方面的一些最新进展,简要介绍了其应用研究现状,并展望了角蛋白酶的应用前景。     

链霉菌降解角蛋白的生化机制研究*

对弗氏链霉菌S-221变种降解角蛋白的生化机制进行了初步研究。该菌在角蛋白底物作用下诱导产生角蛋白酶。它是一种复合蛋白酶,含有二硫键还原酶和多肽水解酶等多种酶活性组分。硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在0·01mol/L浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白,然后变性角蛋白在多肽水解酶的共同     

角质酶/角蛋白酶一浴法处理对羊毛性能的影响

采用T.fusca产角质酶以及Bacillus subtilis产角蛋白酶一浴法的方式处理羊毛,通过毡缩率、断裂强力、碱溶解度、上染速率、K/S值和接触角等指标考察了该处理对羊毛的改性效果,并运用XPS、氨基酸分析和SEM考察了其对羊毛结构与性质的影响。实验结果表明：经一浴法处理后,羊毛织物的毡缩率下降明显,达到机可洗要求;断裂强力下降较少,碱溶解度增加较少,上染速率提高,K/S值增加;XPS分析表明,经处理后羊毛纤维表面的元素含量变化较大;氨基酸分析表明,经处理后羊毛纤维中的胱氨酸质量分数有所降低;SEM显示,羊毛鳞片层大部分被剥除,综上可以说明角质酶/角蛋白酶的一浴法处理对羊毛具有明显的改性作用。     

反应器进水管生物膜中喹啉降解菌的分离鉴定及降解特性

【背景】喹啉是一类高毒、致癌且难降解的含氮杂环化合物,本实验室建立了一个长期高效运行的反硝化喹啉降解生物反应器。【目的】从反应器进水管富集的生物膜中筛选有氧条件下降解喹啉的菌株。【方法】通过以喹啉为唯一碳源的培养基来富集、分离、纯化菌株;利用16S rRNA基因的序列分析鉴定分离株的系统发育地位;比较不同pH及温度条件下菌株的喹啉降解特性。【结果】经鉴定,4株分离物Q1、Q3、Q7和Q8分别属于Sphingobium、Massilia、Rhodococcus和Dyadobacter属。降解实验表明,以上菌株均能在48 h内实现50 mg/L喹啉的完全去除,但各自表现出不同的降解特性,其中Q1、Q3和Q8在降解过程中都检测到了喹啉降解产物2-羟基喹啉的积累。降解喹啉的Sphingobium、Massilia和Dyadobacter属菌株尚未见报道。【结论】从喹啉降解生物反应器的进水管内分离的4株喹啉降解菌可为设计处理含喹啉工业废水的反应器提供新菌种资源,对于完善喹啉生物降解机理研究具有实际意义。     

角蛋白单体获得及诱导S.maltophilia DHHJ产角蛋白酶研究

可降解羽毛微生物能以羽毛粉为唯一营养源生长,而羽毛粉是一种大颗粒的不溶性底物,不能直接进入细胞内作为营养源同时作为一级信使来诱导酶基因表达.本文通过化学还原法水解羽毛得到可溶性羽毛角蛋白溶液,利用电泳和质谱验证其分子量约10 kD,为角蛋白单体.分别以该可溶性羽毛角蛋白及角蛋白单体酶解片段为诱导源,在无诱导源、羽毛粉为对照的情况下,测定72 h内嗜麦芽窄食单胞菌(S.maltophilia)DHHJ产生的角蛋白酶的酶活.在无诱导源时,角蛋白酶基因表现本底表达(0.5 U/mL);培养基中添加羽毛粉及角蛋白单体时,角蛋白酶表达量高,分别可达15 U/mL和20 U/mL.并且角蛋白单体酶解片段诱导酶表达较低(2.3 U/mL).该结果初步表明,水溶性角蛋白单体作为信号源与细菌细胞接触或进入细胞内,控制角蛋白酶基因表达.该结果为细菌降解角蛋白分子机制研究奠定基础.     

科技信息

角蛋白酶研究进展角蛋白酶(keratinase)是分解角蛋白的一类蛋白酶,应用广泛,如分解含角蛋白的毛发、羽毛、角蹄、鳞等等,而角蛋白的化学结构稳定,不溶于水,一般的蛋白酶对它们降解不起什么作用。只有角蛋白酶对角蛋白有分解活性,所以称这种酶为角蛋白酶。除某些真菌、放线菌具有产生角蛋白酶能力之外,在细菌中某些细菌菌种具有分解角蛋白的活力,如黄杆菌属Chryseobacterium、Bacillus等属的某些种产生角蛋白酶均有分解角蛋白酶能力,其中有两种细菌值得注意:一是地衣芽孢杆菌(Bac.lincheniformis),它似乎以羽毛为唯一有机底物生长繁殖,从分…     

山羊毛提取L-胱氨酸杂质源及其除杂工艺

山羊毛提取L 胱氨酸过程中伴有上百种有机类、无机类杂质的形成 ,分析杂质的形成过程及其对胱氨酸收率和产品质量的影响 ,采用料毛物理化学法除杂、活性炭两次脱色、三次中和重结晶除杂工艺 ,杂质除净率高 ,L 胱氨酸产品质量达HG 2 0 30 - 91优质品标准。     

角蛋白酶研究进展

角蛋白酶（keratinase）是分解角蛋白的一类蛋白酶,应用广泛,如分解含角蛋白的毛发、羽毛、角蹄、鳞等等,而角蛋白的化学结构稳定,不溶于水,一般的蛋白酶对它们降解不起什么作用。只有角蛋白酶对角蛋白有分解活性,所以称这种酶为角蛋白酶。     

角蛋白酶及其研究进展

角蛋白在一般情况下很难被降解,工业上用高温、高压的办法降解角蛋白。然而,角蛋白酶能在温和的条件下降解角蛋白。本文对角蛋白的理化性质、发酵条件和分子生物学进行了综述。     

嗜热菌对有机污染物的降解及其应用研究进展

有机污染物造成的环境问题日趋严重,嗜热菌具有高效降解环境有机污染物的潜力.嗜热菌在高温条件下降解有机污染物,代谢速度快,嗜温杂菌的竞争减少,同时高温环境下一些难降解有机物的溶解度和生物可利用性大大提高,有机污染物可得到快速、彻底降解.因此,嗜热菌对有机废水生物处理及有机物污染场地生物修复等意义重大.本文从嗜热菌降解有机污染物的特点、温度的影响、降解途径、降解酶及其编码基因及工程应用等角度,介绍了嗜热菌降解有机污染物的研究进展,并对嗜热菌降解有机污染物的机理、菌种资源储备、技术策略及应用研发等研究方向进行了展望.     

角蛋白酶的结构、功能及应用

角蛋白是广泛存在于羽毛及毛发中的难溶性蛋白质。角蛋白酶可以催化角蛋白的降解，在畜牧、皮革加工、医疗等领域中具有较大的应用价值与潜力。近年来，研究人员对角蛋白酶的来源、分类、结构、功能优化等方面进行了大量的研究，并取得了很多成果，为角蛋白酶的商业化应用提供了很好的基础。本文综述了角蛋白酶结构、功能、应用等方面的研究进展，并提出了今后的研究方向。     

角蛋白降解菌的筛选及其UV诱变选育

从长年堆积废羽毛的土壤,屠鸡场下水道、池塘底污泥中分离出一株角蛋白降解菌C-1,摇瓶发酵测得其角蛋白酶活达35.6U,经形态观察和生理生化鉴定该菌株属于芽孢杆菌属.对菌株进行Uv诱变,在照射时间为100 s下得到一株产角蛋白酶活较高突变株C-1-4,其酶活比原始出发菌株提高了122%,且遗传性状稳定.     

发酵乳杆菌多铜氧化酶的异源表达及酶学性质

生物胺是一种存在于发酵食品中的含氮小分子有机化合物,过量摄入可能引起过敏或其他不良反应。利用酶法降解是减少发酵食品中生物胺含量从而保障食品安全的有效方法之一。文中成功克隆了来源于发酵乳杆菌的多铜氧化酶基因,在大肠杆菌中表达的酶活水平为484 U/L。通过镍柱亲和层析方法获得了此多铜氧化酶的纯酶。该多铜氧化酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为3.5,其K_m为1.3 mmol/L,V_(max)为7.67×10~(-2) mmol/(L·min)。对酶的应用特性研究表明,来源于发酵乳杆菌的多铜氧化酶对18%(W/F)NaCl有一定的耐受性,并可降解包括色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺和亚精胺在内的7种生物胺。其中它对组胺和酪胺的降解能力最高,分别为51.6%和40.9%。此外,该酶对酱油中的生物胺也有普遍降解作用,使用较低酶量(500 U/L)时,对酱油中总胺的降解率达到10.6%。多铜氧化酶具备降解发酵食品中生物胺的潜力,为进一步实现这类食品酶的实际应用奠定基础。