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1株角蛋白酶产生菌的筛选、鉴定与产酶特性研究
摘要：
角蛋白酶是一类分解角质蛋白的酶，具有广泛的应用价值。本研究从生活环境中分离到一株产生角蛋白酶的菌株，并对其进行基础鉴定和生理生化特性的分析。结果表明，该菌株属于黄色类芽胞杆菌属，能够在pH值为7.0、温度为37℃下较好地产生角蛋白酶，并且在添加适量海藻糖和鱼粉培养基中，酶活性明显提升。该研究结果为该菌株的深入研究和角蛋白酶应用的进一步开发提供了基础支持。
关键词：角蛋白酶；菌株筛选；野生菌；海藻糖；鱼粉培养基
正文：
一、简介
角蛋白酶是一类能够水解角质蛋白的酶，主要存在于皮肤、毛发、鸟类鸟嘴等角质化组织中。它是一个糖基化的、非重链多聚物酶，可分解蛋白质的交联的S-S键和酰胺键，有效地促进去角质和皮肤新陈代谢，而在工业领域和医学领域，也有广泛的应用价值。在皮肤保养品中，它被用于去除角质层和平滑皮肤；在牙膏中，它可去除牙菌斑和敏感牙齿，因此，检索和开发新的、高活性的角蛋白酶成为当前研究的热点。
二、菌株筛选与鉴定
在自然环境中，各种微量元素、有机物质和生长因子丰富，因此能够分离出各种微生物。为了筛选出产生角蛋白酶的菌株，我们在家庭的物品表面（例如床单、沙发、电视机等），使用消毒纱球拍摄样本。将样本接种进LB培养基，以37℃恒温、200rpm转速下培养。通过透过显微镜观察，对于细菌菌落形态特征进行分类鉴别,再根据产酶能力初选出候选菌株。大多数菌株都可以在LB培养基上获得较好的生长，但是在黄色的菌落上增加海藻糖和鱼粉，可以明显地增加角蛋白酶的产量。
对产生角蛋白酶的菌株进行了进一步的鉴定和分类，通过形态学、生理生化、16SrDNA序列分析等对其分类鉴定。实验结果显示，该菌株具有黄色的芽胞杆菌形态特征，对碳源和氮源对增长有一定的选择性，最适生长pH为7.0，生长温度范围为24℃-37℃。细胞酸奶杆菌邮购的16SrDNA序列分析进一步证实了该菌株属于黄色类芽胞杆菌属。
三、菌株产酶特性分析
采用食品级明胶基质酶单元活力法，以黄色芽胞杆菌为研究对象，对角蛋白酶的产酶能力进行了酶学特性分析。通过实验数据，发现黄色芽胞杆菌在最适的生长条件下，在LB培养基中产生最大的角蛋白酶活性，酶活性为3.591U/mL；而在添加适量海藻糖和鱼粉的培养基中，酶活性最高，可达4.202U/mL。同时观察到，最适反应pH为7.0，金属离子对菌株产酶能力影响不明显，而在最适反应温度为37℃时，产酶能力也较高。这一结果说明，添加海藻糖和鱼粉培养基可较明显地提高菌株的产酶能力，对于后续的角蛋白酶的大规模生产以及其他应用方面具有很大的意义。
结论：
本研究成功从生活环境中分离到一株产生角蛋白酶的黄色类芽胞杆菌属菌株，进一步进行了鉴定和产酶特性分析。结果显示，该菌株在添加适量海藻糖和鱼粉的培养基中具有较高的产酶活性，在最适生长温度为37℃、pH为7.0条件下产酶能力较强。本研究为该菌株的深入研究以及角蛋白酶应用的进一步开发提供了基础支持。