嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶酶学性质研究

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1、２０１４年６月甘肃农业大学学报第４９卷第３期１３０～１３３ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＡＮＳＵＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ双月刊嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶酶学性质研究赵淑琴，杨孝朴，刘霞，杨学山（甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州７３００７０）摘要：对获得的嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶进行了酶学性质测定．结果表明：普鲁兰酶最适温度为６０℃，此温度下处理９０ｍｉｎ，残存酶活在７０％以上，７０℃酶的半衰期大于５０ｍｉｎ；最适ｐＨ５．６，在ｐＨ４．５～６．０的范围５０℃保温２４ｈ仍具有较高活性；Ｋ为０．０３６μｍｏｌ／Ｌ，Ｖ为２０．１６μｍｏｌ／ｍｉｎ；Ｍｎ２

2、＋、Ｍｇ２＋和Ｃａ２＋对酶有激活作用，其ｍｍａｘ中以Ｍｎ２＋的激活作用最强，而Ｃｕ２＋和Ｚｎ２＋则有抑制作用．研究表明嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶是高温酸性酶，对底物有较强亲合力和催化活性，在淀粉糖化工业中有良好的应用前景．关键词：嗜热脂肪芽孢杆菌；普鲁兰酶；酶学性质中图分类号：ＴＳ２３５．１文献标志码：Ａ文章编号：１００３－４３１５（２０１４）０３－０１３０－０４DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2014.03.023ＥｎｚｙｍａｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｕｌｌｕｌａｎａｓｅｆｒｏｍＢａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓＺＨ

3、ＡＯＳｈｕ－ｑｉｎ，ＹＡＮＧＸｉａｏ－ｐｕ，ＬＩＵＸｉａ，ＹＡＮＧＸｕｅ－ｓｈａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｔｕｄｙｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｅｎｚｙｍａｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｕｌｌｕｌａｎａｓｅｗｈｉｃｈｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍＢａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ６０℃，ａｂ

4、ｏｕｔ７０％ｏｆｒｅ－ｓｉｄｕａｌａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｓｔｉｌｌｓｕｓｔａｉｎｅｄａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ９０ｍｉｎａｔ６０℃．Ｔｈｅｈａｌｆ－ｌｉｆｅｗａｓｌｏｎｇｅｒｔｈａｎ５０ｍｉｎａｔ７０℃．ＯｐｔｉｍｕｍｐＨｗａｓ５．６．ＴｈｅｅｎｚｙｍｅｋｅｐｔａｈｉｇｈｅｒａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｐＨ４．５ｔｏ６．０ｆｏｒ２４ｈａｔ２＋，Ｍｇ２＋２＋５０℃．Ｋｍｗａｓ０．０３６μｍｏｌ／Ｌ，Ｖｍａｘｗａｓ２０．１６μｍｏｌ／ｍｉｎ；ＭｎａｎｄＣａａｃｔｉｖａｔｅｄｔｈｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉ－２＋２＋２＋ｔｙ，ａｍｏｎｇｔｈｅｍＭｎ

5、ｈａｄｔｈｅｍｏｓｔａｃｔｉｖａｔｉｏｎ．ＣｕａｎｄＺｎｉｎｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ．ＩｔｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｕｌｌｕｌａｎａｓｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍＢ．ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓｂｅｌｏｎｇｓｔｏｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｃｉｄｉｃｅｎｚｙｍｅｓ，ｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｓｔａｒｃｈｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ；ｐｕｌｌｕｌａｎａｓｅ；ｅｎｚｙｍａｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［１］工业上使用的谷类淀粉是由直链淀粉和支链淀

6、少类似的具有相同功能的新酶．我国早在２０世纪粉构成，且支链淀粉一般占７５％～８５％．支链淀粉７０年代就筛选到了产普鲁兰酶的菌株，但由于该菌中除主要的α－１，４糖苷键外，还有５％～６％存在于株所产的普鲁兰酶最适ｐＨ为５．５～６．０，与糖化酶分支点的α－１，６糖苷键．淀粉工业上常用的α－淀粉的最适ｐＨ不符，且在ｐＨ＜５时易失活，所以没有［２］酶和β－淀粉酶，只作用淀粉中α－１，４糖苷键，对α－１，得到广泛应用．为了改变这一现状，本研究对嗜热６糖苷键不起作用，不利于淀粉的充分利用．１９６１脂肪芽孢杆菌（Ｇｅｏｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）中年

7、Ｂｅｎｄｅｒ和Ｗａｌｌｅｎｆａｌｓ首次在Ａｅｒｏｂａｃｔｅｒａｅｒｏ－的普鲁兰酶（Ｐｕｌｌｕｌａｎａｓｅ）经分离纯化、电泳检查后，ｇｅｎｅｓ中发现普鲁兰酶，由于该酶具有切割α－１，６糖对其酶学性质进行研究，主要包括最适温度、最适苷键的作用而倍受关注．国外作了大量研究，发现不ｐＨ值、热稳定性、酸稳定性、金属离子依赖性和酶第一作者：赵淑琴（１９８５－），女，助教，硕士研究生，研究方向动物生物化学．Ｅｍａｉｌ：ｚｓｑ５０２８０２＠１２６．ｃｏｍ收稿日期：２０１３－０６－２７；修回日期：２０１３－０９－０５第３期赵淑琴等：嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶酶学性质研究１３１促反

8、应动力学常数等，旨在为该酶在生产实践中