張 璐,馬金龍*
(大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連 116600)
蛋白酶是催化蛋白質(zhì)水解的一類酶,是酶學(xué)研究中較早也是最深入的一種酶。到21 世紀(jì)初,已經(jīng)報道的微生物蛋白酶預(yù)計超過900 種,是一種重要的工業(yè)化應(yīng)用酶制劑。本試驗利用大連海域高產(chǎn)堿性蛋白酶的菌株,優(yōu)化其發(fā)酵條件,探究其降解羽毛粉的能力,實現(xiàn)海洋菌工業(yè)應(yīng)用價值。
1.1 菌種來源 實驗室貯存的大連海域產(chǎn)堿性蛋白酶芽孢桿菌DL12。
1.2 試驗試劑 蛋白胨、酵母粉、酸水解酪蛋白,北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;瓊脂,日本進口分裝;其余試劑均采用國產(chǎn)分析純。
1.3 斜面保藏培養(yǎng)基(LB)蛋白胨1%,酵母抽提物0.5%,NaCl 1%,瓊脂1%,pH 值7.0。
1.4 液體發(fā)酵培養(yǎng)基 酪蛋白酸水解物(干酪素)1%,葡萄糖1.5%,KH2PO40.1%,MgSO4·7H2O 0.02%,CaCl2·2H2O 0.01%,pH 值7.0。
1.5 實驗儀器 電熱恒溫培養(yǎng)箱HPX-9052MBE,恒溫振蕩培養(yǎng)箱HNY-100B,高壓滅菌鍋MLS3020,高速冷凍離心機CF15RX,超凈工作臺SWCJ-1FD。
2.1 微生物的富集培養(yǎng) 將產(chǎn)堿性蛋白酶的細(xì)菌接種到固體培養(yǎng)基上活化,34℃培養(yǎng)48h,將活化后的菌種接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中,340rmp,搖床培養(yǎng)48h。
2.2 粗酶液的提取 取搖床培養(yǎng)48h 左右的發(fā)酵液200mL,在4℃下8000r/min 離心20min,取上清液,得粗酶液。
2.3 羽毛粉的降解 溫度組:將等量的羽毛粉分裝在7 個10ml 離心管內(nèi),1 號管加入8mL 0.2%堿溶液,其余分別加入8mL 粗酶液;后取3~8 號管,置于20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃下,所有樣品反應(yīng)30min;另取2 號離心管,加入8mL 粗酶液。取0.25mL 裝入1mL 離心管內(nèi),并裝入等體積的5 倍樣品緩沖液。沸水加熱3~5min 后上樣。pH 組:將等量的羽毛粉分裝在8個10mL 離心管內(nèi),1 號管加入8mL 0.2%堿溶液,其余分別加入8mL 粗酶液;后取3~9 號管,調(diào)節(jié)其pH 分別為6、7、8、9、10、11、12,所有樣品反應(yīng)30min;另取2 號離心管,加入8mL 粗酶液。取0.25ml 裝入1mL 離心管內(nèi),并裝入等體積的5 倍樣品緩沖液。沸水加熱3~5min 后上樣。
2.4 電泳 運用SDS-聚丙烯酰胺凝膠垂直板電泳法對所制備的樣品分離,用考馬斯亮藍染色液染色,考馬斯亮藍脫色液脫色,得到試驗結(jié)果。
3.1 溫度組 對電泳之后所得到的膠板反復(fù)脫色后,可以看到酶解羽毛粉溫度組的電泳條帶的酶解成果。通過肉眼觀察膠板可以看出,溫度組從20℃開始,隨著溫度的升高,酶解效果逐漸增強,在40℃時酶解效果最佳,在70℃時溫度過高,電泳條帶開始模糊。
3.2 pH 組 pH 組從pH 值7.0 開始,隨著pH 值的升高,酶解效果逐漸增強,在pH 值11.0 時酶解效果最佳,在pH 值12.0 時堿性過強,電泳條帶開始模糊。
圖1 溫度組電泳圖
圖2 pH 值酶解電泳圖
綜上,可以在溫度為40℃,pH 值11.0 的條件下降解羽毛粉,得到最容易吸收的產(chǎn)品。