一株羽毛降解菌产酶特性的初步研究

通过富集培养从土壤中分离到一株能降解羽毛角蛋白的芽孢八叠球菌（编号为GIMN1.015）。以天然羽毛为底物,初步研究了温度、起始pH、辅助碳源以及羽毛底物含量对该菌株的蛋白酶水解活性的影响。结果表明,在羽毛发酵培养基中,菌株GIMN1.015在初始pH 11.0、温度30℃时,蛋白酶活力最强;与培养基中只含有羽毛的发酵过程相比,添加葡萄糖有利于提高蛋白酶的活性;底物浓度为1.5%时蛋白酶活性最高。本试验结果为进一步利用角蛋白降解微生物实现羽毛角蛋白的资源化利用奠定了基础。     

一株高效羽毛降解菌株的分离与鉴定

采用以羽毛粉为唯一碳源和氮源的培养基,从自然界中分离到一株能够高效降解羽毛角蛋白的细菌,经形态学观察,生理生化实验和16SrRNA基因鉴定,初步确定该菌株为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),且命名为短小芽孢杆菌WHK4。发酵48 h时,羽毛粉降解率达到85.76%。本研究为微生物降解羽毛角蛋白提供了优良的菌株,在蛋白饲料生产中具有潜在的广泛的应用前景。     

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.     

简讯四则

安徽合肥制革厂:在毛主席革命路线指引下,我厂深入开展工业学大庆的群众运动,艰苦奋斗三年,完全实现了酶法制革,并进行了废铬液的回收和以废皮渣生产蛋白胨的综合利用,彻底改变了制革生产脏、臭、累的落后面貌,解决了制革污水对环境的污染。过去制革废水含石灰和硫化碱量很高,pH值在13以上,     

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。     

角蛋白酶kerC基因的克隆及序列分析

为克隆分析角蛋白酶ker C基因,本研究以羽毛为底物从11株实验室保存的芽孢杆菌中筛选角蛋白酶产生菌。得到了一株具有高效降解羽毛能力的枯草芽孢杆菌BS10,该菌株3 d即可降解一根完整的羽毛,以羽毛粉、天青角蛋白为底物测定其酶活力,分别达(1.88±0.10)U/mL、(1.79±0.49)U/mL。以同源克隆的方法克隆ker C基因,获得了一条全长1 149 bp的kerC基因(Gen Bank登录号:KX108888),编码383个氨基酸。利用BLAST、ProtParm、SOPMA和MEGA等生物信息学工具对其理化性质、二级结构及系统进化树等进行分析,发现其与NCBI中的角蛋白酶基因相似性达到85%;相对分子质量为39.095 kD,等电点为9.23;该基因蛋白为亲水性蛋白;系统进化树分析结果与菌株信息相吻合。羽毛降解菌的获得可促进废弃羽毛资源化利用;角蛋白酶基因的获得及其分子特征的分析,为进一步通过基因工程手段提高角蛋白酶活性提供了一定的理论依据。     

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.     

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…     

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     

角蛋白降解能力差异菌株筛选体系的建立

以微生物降解为主的羽毛生物炼制是资源化利用其的重要手段之一,但机理不明是限制其进一步应用的瓶颈。突变体库筛选性状变异菌株的正向遗传学是研究分子机理的常用方案,该方案要求高效可靠的筛选方法。然而,目前依靠测酶活方法来决定降解能力,费时费力,难以用于大规模筛选。本文通过优化羽毛培养基成分及接种菌浓度,建立了一种用于筛选不同角蛋白降解能力微生物的筛选体系。利用该体系分析由mini Tn10构建的S. maltophinia DHHJ突变体库,得到了6株羽毛角蛋白降解能力减弱的突变体,筛选结果与酶活测试100%一致。该研究结果为寻找与角蛋白降解相关基因奠定了基础。     

酸解羽毛粉代替蛋白胨研制新型细菌培养基

【目的】从工厂下脚料——酸解羽毛粉氨基酸含量高且种类丰富出发,开发出低成本新型细菌培养基,以期资源化该类废弃物。【方法】将酸解羽毛粉代替常用细菌培养基(LB培养基)中的蛋白胨,进行细菌液体发酵试验,比浊法在波长600 nm处比色测定菌液的吸光值,可培养计数法监测细菌数量。【结果】以LB培养基为对照,酸解羽毛粉完全代替蛋白胨液体发酵供试菌株时,菌株的生物量与对照无显著性差异或显著高于对照。培养模式菌株大肠杆菌和枯草芽孢杆菌24 h后,与对照相比,生物量分别增加了21.59%和27.83%。菌株生长曲线表明,生长初期,菌株在新型培养基中生长稍延迟,但含酸解羽毛粉培养基能延长枯草芽孢杆菌的对数生长期,并且两菌株到达稳定期时的生物量均高于对照。可培养计数法结果同样表明,含酸解羽毛粉培养基所培养活菌数量与对照(LB培养基)相比,差异不显著。【结论】用酸解羽毛粉代替LB培养基中蛋白胨进行细菌培养是可行的,可以大大降低生产成本。     

羽毛粉降解菌的分离及特性

本文报道一株能降解羽毛粉角蛋白的霉菌,初步鉴定为串孢属菌(Catenularia sp.)。该菌株可在pH5—9范围的培养基上生长。可产生胞外蛋白酶和淀粉酶。以每100g羽毛粉中添加淀粉2g、Ca-Cl₂0.5g、Na₂HPO₄0.2g和水100ml,自然pH,置28℃分别发酵3天和5天,使两个羽毛粉样品的体外消化事由原来的23.60%和28.32%,分别提高至56.94%和65.73%。发酵羽毛粉的可溶性得到改善,游离氨基酸     

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。     

蚕丝中甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、酥氨酸和酪氨酸的离子交换柱分离

<正> 我厂自一九七七年开展应用废蚕丝水解液分离提取氨基酸的研究工作,经过一年多的摸索试验,从废蚕丝水解液中分离提取了甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸,其纯度大部分为分析纯。在此基础上,于一九七九年十月转入工业规模生产,为缫丝行业的综合利用开辟新的途径。现将我厂的氨基酸生产经验介绍如下:     

Bacillus coagulans X3角蛋白酶的酶学性质及其应用研究

为了提高凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)X3角蛋白酶的水解效率,对其粗酶液的酶学性质及降解羽毛角蛋白的效果进行了研究。结果表明,粗酶液的最适反应温度为60℃,最适pH为7.0～8.0,在70～80℃时具有较好的热稳定性。金属离子中Ca²⁺、Mn²⁺对角蛋白酶活性起促进作用,Cu²⁺、Ni²⁺强烈抑制角蛋白酶活性,而Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺对酶活性无显著影响。化学试剂苯甲基磺酰氟(PMSF)、乙二胺四乙酸(EDTA)对酶活性有较强的抑制作用,β-巯基乙醇和二硫基苏糖醇(DTT)可显著提高酶活性,十二烷基磺酸钠(SDS)和二甲基亚砜(DMSO)对酶活性没有显著影响。优化条件下降解羽毛,产物中游离氨基酸的总量高达4.322 6 mg/mL,主要种类为缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、谷氨酸。研究结果为菌株X3酶解角蛋白废弃物提供了技术支撑。     

羽毛降解菌的分离鉴定及角蛋白酶基因克隆

为了从废弃羽毛堆积土壤中分离筛选具有高效降解羽毛角蛋白的细菌,采用形态学观察、生化测定和16S rDNA序列分析鉴定菌株,测定蛋白水解研究酶活性及酶特性,鉴定该菌为假单胞菌属的嗜麦芽窄食单胞菌,降解羽毛的最适发酵培养温度为30℃,最适pH 7.0,最适接种量1%,最适发酵时间48 h,羽毛含量在0.25~0.5 g/50m L时产酶酶活性最高且较稳定,适合降解羽毛和头发。嗜麦芽窄食单胞菌角蛋白酶的作用温度和pH宽泛、稳定性好,具有良好的开发价值和应用前景。     

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。     

鹭科鸟类分类及系统学研究进展

基于鹭科鸟类的生态学,形态学,羽毛角蛋白凝胶电泳,scnDNA杂交及线粒体Cytb序列分析等研究,对鹭科鸟类的分类学及系统学研究现状进行综述,提出了鹭科鸟类分类中目前存在争议的问题及系统学研究中的不足。     

角蛋白酵解工艺研究进展

角蛋白是构成人和动物生皮表皮、毛皮毛囊的主要蛋白质,是结缔组织重要的结构蛋白。以畜禽副产物作为角蛋白开发的原材料,比较传统物理和化学方法与微生物发酵的优缺点,综述了微生物发酵角蛋白的优势菌株及现今的运用价值,旨在为今后研究角蛋白提取工艺和对其进行高附加值利用提供参考。