摘要
蛋白酶是主要的工业化用酶之一，在食品、医药和化妆品行业有着广泛的应用。蛋白酶在全球酶制剂市场中占据了60%的销售量。我国是水产品生产大国，但对鱼类的加工以及副产物的利用率较低，在生产加工过程中产生了50～70%的副产物，造成了资源的严重浪费，因此利用蛋白酶将鱼类副产物转化为高价值产物成为一项重要课题。 本研究从养殖废水中筛选出一株高产蛋白酶菌株，对菌株进行了形态结构、生理生化鉴定和16SrDNA序列分析，确定菌株的种属；产酶的发酵工艺优化，并对分离纯化后的蛋白酶进行了酶学性质研究，最后将菌株发酵鱼皮得到的活性肽与亚铁离子螯合制备亚铁螯合肽，提高鱼皮的附加值。研究结果如下： 从养殖废水中筛选得到的菌株4-2具有较高的产蛋白酶能力，经鉴定该菌株为芽孢杆菌，命名为Bacillussp.4-2。 通过单因素实验对菌株发酵进行优化，确定的最佳发酵条件为：碳源种类及浓度为玉米粉2%，氮源种类及浓度为明胶2.5%，培养基初始pH为3.0，装液量为30mL(250mL锥形瓶)，最佳种龄和接种量为12h和2%，培养温度为30℃。优化后酶活达到了850U/mL，比未优化前酶活提高了近4倍。 对发酵后收集的上清液进行终浓度为60%的硫酸铵沉淀、用20mMpH6.8的磷酸缓冲液重溶和透析，再利用阳离子交换柱分离纯化，得到了分子量约为22kD的蛋白酶。对纯化后的蛋白酶进酶学性质研究结果表明，该酶最适反应温度为50℃，在40、50℃下具有良好的热稳定性；最适pH为9.0；5mM的Mg2+、Mn2+、K+对蛋白酶活有促进作用，Cu2+、Fe2+和Ag+会抑制酶的活性；该蛋白酶对SDS不具有耐受性，Tween80和TritonX-100对该酶具有促进作用；该酶对1.5%H2O2和30%甲苯有一定的耐受性，30%乙醇、丙酮和正丁醇抑制该酶活性。 利用菌株4-2发酵鱼皮获得活性肽，将得到的活性肽与亚铁离子进行螯合，确定优化后的螯合条件为：硫酸亚铁浓度为50mg/mL，抗坏血酸浓度为0.05g/mL，pH为6.5，螯合时间和温度为40min和40℃。对获得的亚铁螯合肽进行紫外光谱、红外光谱扫描和荧光扫描进行表征。
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