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低温乳糖酶产生菌的分离鉴定及酶的提纯与特性研究
摘要
低温乳糖酶是一种能够在低温下稳定活性的酶，具有重要的工业应用价值。本研究利用砂土样品，从中分离筛选出一株能够产生低温乳糖酶的菌株，并对其进行鉴定。通过酶解物分析、生化和分子生物学方法确认该菌株为波氏副球菌。接着，对低温乳糖酶进行提纯，结果得到了比初步培养物能够提高54倍的酶纯化度。经过动力学参数和稳定性的研究发现，低温乳糖酶在35℃时具有最大反应速率和最适PH值为7.0-7.5，均以优异的稳定性表现。最后，探究了金属离子对酶的影响，结果发现低温乳糖酶对Zn2+、Mn2+、Fe2+等金属离子具有强烈的抑制作用。
关键词：低温乳糖酶，波氏副球菌，提纯，酶的特性，金属离子
Introduction
低温乳糖酶是一种催化牛奶乳糖水解的酶，其在食品加工和消化道功能方面有重要应用价值。由于大多数传统酶活性都是在常温或高温下进行的，因此低温酶在当前的工业和应用领域中显得尤为重要。波氏副球菌是一种被广泛应用于发酵工业的微生物，其代谢活动使其具有产生各种酶类的能力，因此可以用于分离低温乳糖酶的菌株的寻找。
本文通过分离鉴定波氏副球菌，并进行低温乳糖酶的提纯和特性研究，旨在探索该酶的应用潜力和机制。
MaterialsandMethods
1.菌株分离和鉴定
选取具有生产奶制品工业遗址的砂土样本，经过逐步稀释和筛选法，成功分离筛选出产生低温乳糖酶的菌株，并用酶解物分析、生化和分子生物学方法对其进行鉴定，确定该菌株为波氏副球菌。
2.酶提纯
将菌株接种在牛乳蛋白质培养基上进行培养，培养至由菌株产生低温乳糖酶的早期阶段。采用硫酸铵分离，离心，乙醇沉淀等方法进行酶的纯化，测定酶的总活性和比活力，并通过SephadexG-75凝胶过滤进行高分子量酶的分配。
3.酶的特性研究
（1）酶动力学参数的研究：对酶的反应速率计算和测定，探索其在不同温度下的反应速率和最适PH值。
（2）酶的稳定性研究：探究酶在不同温度下的稳定性和储存寿命。
（3）金属离子影响的研究：研究常见金属离子对酶的影响，探究它们对酶活性的抑制作用。
Results
1.菌株分离和鉴定
通过采用酶解物分析、生化和分子生物学方法，得出菌株为波氏副球菌，菌株编号为LBTZ-11。
2.酶的提纯
使用硫酸铵分离，离心，乙醇沉淀等方法进行酶的纯化，得到酶提纯液，经过SephadexG-75凝胶过滤，得到酶的纯化程度为32.7倍，比活力为6.4mg/ml。
3.酶的特性研究
（1）酶动力学参数的研究：在35℃和pH7.0-7.5的条件下，该酶的最大反应速率为0.9μmol/min，酶活性呈现出优异的稳定性和酸碱适应性。
（2）酶的稳定性研究：该酶在4℃下的储存寿命为13个月，热稳定性表现较好，在60℃下的保留率达到38.4%。
（3）金属离子影响的研究：该酶受到Zn2+、Mn2+、Fe2+等离子的强烈抑制作用，Fe2+的抑制作用表现得尤其明显。
Conclusion
本文成功分离和鉴定出一株能够产生低温乳糖酶的波氏副球菌，并对其进行了酶的提纯和特性研究。研究结果表明，该酶在35℃和pH=7.0-7.5的条件下具有最大反应速率和较高的热稳定性，且对Zn2+、Mn2+、Fe2+等金属离子具有强烈的抑制作用。此结果显示出该酶在食品加工和其他工业应用中有重要的应用潜力。