胶原蛋白酶产生菌的筛选及其产酶特性研究

作     者：周强强 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵寿经

授予年度：2009年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：胶原蛋白 胶原蛋白酶 嗜麦芽寡养单胞菌 菌种筛选 产酶优化 

摘      要：胶原蛋白由于其独特的结构和功能,在食品、医药、化妆品等领域被广泛应用,而小分子胶原多肽在许多领域有着一定的优势。在胶原蛋白的提取工艺中,由于传统酸碱提取法会破坏蛋白质的活性,而且污染较大,胃蛋白酶等酶法提取时不能有效降解胶原蛋白,得不到小分子胶原多肽,因此本试验致力于从细菌中提取能够有效分解胶原蛋白的胶原酶,并对酶的性质及其在胶原蛋白提取中的应用做初步研究。研究内容和结果如下: 1.从土壤中筛选出一株胶原蛋白水解酶活力较高的菌株,通过菌株的生理生化试验和16S rDNA测序,初步将其鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌,有关该菌胶原酶活力的研究到目前为止比较少见。 2.通过单因素试验和正交优化试验,得到了菌株JY-1产胶原酶的最佳培养条件:使用液体培养基(牛肉膏15g/l、葡萄糖10g/l、明胶5g/l、NaCl 5g/l,pH 7.5),装液量为75 ml/250 ml,接种量为7.5%,33℃,120 r/min摇床培养36 h。 3.通过离子交换、硫酸铵沉淀、分子筛层析等方法对含胶原酶的发酵液进行初步纯化,得到了胶原酶粗酶液,并对酶的性质进行了简单鉴定。通过试验发现,该胶原酶的最适pH为7.5,最适反应温度为33℃;二价金属离子对酶活力有促进作用;该酶在40℃以下时酶活力比较稳定,在45℃以上时酶活力的稳定性较差。 4.对胶原酶在骨胶原蛋白提取中的应用做初步研究。通过胃蛋白酶和胶原酶对脱钙骨粉的水解作用来看,胃蛋白酶对胶原蛋白的水解能力有限,只能把胶原水解成长链多肽,很难得到短肽片段,而胶原酶则可以将胶原水解成不同长度的短肽。另外,在骨胶原蛋白提取的过程中,骨的预处理很关键,试验证明,颗粒越小、脱钙越完全的骨粒(骨粉),其胶原蛋白提取的效果越好。