枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)酶分析

枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)酶分析概述枯草芽孢桿菌是芽孢桿菌屬的一種。單個細(xì)胞0.7～0.8×2～3微米，著色均勻。無莢膜，周生鞭毛，能運動。革蘭氏陽性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，橢圓到柱狀，位于菌體中央或稍偏，芽孢形成后菌體不膨大。菌落外表粗糙不透明，污白色或微黃色，在液體培養(yǎng)基中生長時，常形成皺醭。需氧菌。可利用蛋白質(zhì)、多種糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。有的菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生產(chǎn)菌；有的菌株具有強烈降解核苷酸的酶系，故常作選育核苷生產(chǎn)菌的親株或制取5'-核苷酸酶的菌種。在遺傳學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，對此菌的嘌呤核苷酸的合成途徑與其調(diào)節(jié)機制研究較清楚。廣泛分布在土壤及腐敗的有機物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。地衣芽孢桿菌地衣芽孢桿菌，種屬芽孢桿菌科細(xì)菌為革蘭氏陽性桿菌；細(xì)胞大?。?．8μm×〔1．5～3．5〕μm；細(xì)胞形態(tài)及特點：細(xì)胞形態(tài)和排列呈桿狀、單生。細(xì)胞內(nèi)無聚-β-羥基丁酸鹽〔PHB〕顆粒，產(chǎn)生近中生的橢圓狀芽孢，孢囊稍膨大。在肉汁培養(yǎng)基上的菌落為扁平、邊緣不整齊、白色、外表粗糙皺褶，24h后菌落直徑為3mm。本菌有動力。可調(diào)整菌群失調(diào)到達(dá)治療目的，可促使機體產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)、殺滅致病菌。能產(chǎn)生抗活性物質(zhì)，并具有獨特的生物奪氧作用機制，能抑制致病菌的生長繁殖。二、產(chǎn)酶的種類枯草芽孢桿菌產(chǎn)生多種酶和其他代謝產(chǎn)物，主要由以下幾個方面：枯草芽孢桿菌菌體在生長過程中產(chǎn)生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短桿菌肽等活性物質(zhì)對致病菌或內(nèi)源性感染的條件致病菌有明顯的抑制作用；枯草芽孢桿菌能迅速消耗消化道內(nèi)環(huán)境中的游離氧，形成腸道低氧環(huán)境，促進(jìn)有益厭氧菌生長，并產(chǎn)生乳酸等有機酸類，降低腸道PH值，間接抑制其它致病菌的生長；枯草芽孢桿菌能刺沖動物免疫器官的生長發(fā)育，激活淋巴細(xì)胞，提高免疫球蛋白和抗體水平，增強細(xì)胞免疫和體液免疫功能，提高群體免疫力；枯草芽孢桿菌菌體能自身合成消化性酶類，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶等，在消化道中與內(nèi)源酶共同發(fā)揮作用，提高飼料消化率；枯草芽孢桿菌能合成多種維生素，提高動物體內(nèi)干擾素和巨噬細(xì)胞的活性。最值得一提的是枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的高活性蛋白酶，它是蛋白酶生產(chǎn)的主要菌種之一，其產(chǎn)生的蛋自酶具有廣泛的應(yīng)用前景。從高溫大曲中別離的兼性嗜熱芽孢桿菌可以產(chǎn)生比擬高活性的蛋白酶，初步研究證明，這些酶對發(fā)酵產(chǎn)醬香有促進(jìn)作用，所以可以利用其蛋白酶生產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)。目前，應(yīng)用較廣泛的有：產(chǎn)蛋白酶枯草芽孢桿菌菌株：10081產(chǎn)中性蛋白酶；10075產(chǎn)蛋白酶；10163產(chǎn)中性蛋白酶。地衣芽孢桿菌能產(chǎn)生多種活性酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，同時還能產(chǎn)生多種酶促因子，增強動物消化酶的活性，促進(jìn)養(yǎng)殖動物的生長，提高飼料利用率。地衣芽孢桿菌〔Bacilluslicheniformis〕產(chǎn)生最多的三類酶是：高效的胞外蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶。近年來，地衣芽孢桿菌作為一種生態(tài)制劑廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，它和其他種類的芽孢桿菌、光合細(xì)菌等有益微生物共同作用，可有效改善養(yǎng)殖水質(zhì)，促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的生長和發(fā)育。產(chǎn)酶菌種高產(chǎn)堿性蛋白酶的菌種堿性蛋白酶是由造育的地衣芽孢桿菌發(fā)酵而得，主要成分為枯草桿菌蛋白酶，是一種內(nèi)切酶，催化部位為絲氨酸，分子量約為27300。堿性蛋白酶外觀為褐色粉末，有酵曲的特殊臭味。堿性蛋白酶種類繁多。在關(guān)于微生物產(chǎn)堿性蛋白酶的文獻(xiàn)中，產(chǎn)酶菌株多為從土壤中別離到的芽孢桿菌，尤其是地衣芽孢桿菌。近年來，某些堿性蛋白酶的別離純化、代謝調(diào)控及基因克隆的工作已經(jīng)進(jìn)行，也有人進(jìn)行了篩選和誘變能夠產(chǎn)生可抗有機溶劑和耐熱的堿性蛋白酶的菌株。另外，對枯草芽孢桿菌研究，它主要是產(chǎn)生低溫堿性蛋白酶。除此之外，假絲酵母、海洋細(xì)菌L1-9、枯草芽孢桿菌BacillussubtilisE<20>和B<1>、細(xì)菌Bs3210菌株等都是高產(chǎn)蛋白酶的菌株。脂肪酶的高產(chǎn)菌種在傳統(tǒng)酶學(xué)中,脂肪酶(EC3.1.1.3)是一類水解長鏈脂肪酶酯的界面酶，廣泛應(yīng)用于食品、洗滌、制革、紡織等領(lǐng)域。脂肪酶在微生物界分布很廣。據(jù)不完全統(tǒng)計，細(xì)菌有28個屬、放線菌4個屬、酵母菌10個屬、其它真菌23個均產(chǎn)脂肪酶。假單胞菌產(chǎn)生的脂肪酶是重要的工業(yè)用脂肪酶。它廣泛應(yīng)用于洗滌、食品、醫(yī)藥、有機合成、以及生物能源等諸多領(lǐng)域。鑒于假單胞菌脂肪酶重要的工業(yè)應(yīng)用價值和巨大的需求潛力，以及當(dāng)前制備的高本錢，尋找適宜的產(chǎn)酶菌仍然是所有研究開發(fā)工作的根底。毛霉、沙雷氏菌、白地霉、黑根霉是高產(chǎn)脂肪酶的菌株。淀粉酶高產(chǎn)菌種最常見的產(chǎn)淀粉酶的細(xì)菌是枯草芽孢桿菌，除此之外，大多數(shù)的霉菌，酵母菌，少數(shù)的乳酸菌也可以產(chǎn)生淀粉酶的。此外，一般利用曲霉屬微生物生產(chǎn)真菌α—淀粉酶。但是高產(chǎn)的的菌株都是經(jīng)誘變來得，例如出發(fā)菌株是米曲霉2197產(chǎn)酶148u/g，通過紫外線得到突變株：米曲霉ZLA16產(chǎn)酶324u/g，最終通過微波得到突變株：米曲霉ZLD14產(chǎn)酶788u/g和通過離子束得到突變株：米曲霉ZLF13產(chǎn)酶946u/g。黃桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌及納