枯草芽孢杆菌高产过氧化氢酶的条件优化及酶学性质研究

【作者】 杨鹤； 柯崇榕； 蔡少丽； 吴松刚； 施巧琴； 黄建忠；

【机构】 工业微生物教育部工程研究中心(福建师范大学)；

【摘要】 过氧化氢酶是食品、纺织和美容业广泛应用的工业酶制剂。本文对工程中心选育获得的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）过氧化氢酶进行了研究。通过单因子实验确定EIM-70产过氧化氢酶的最适碳、氮源,采用Plackett-Burman实验设计筛选出对产酶影响显著的因子。再利用最陡爬坡实验和响应面分析法确定最适产酶培养基配方,优化后Bacillus subitilis EIM-70的液体发酵产过氧化氢酶的活力可达6927.45U/mL,比优化前提高1.87倍。发酵所获得的过氧化氢酶粗酶液经过硫酸铵梯度盐析、Q Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sephacryl S-200 High Resolution凝胶层析,获得纯化过氧化氢酶,纯化倍数是3.58倍,回收率是8.41%。SDS-PAGE银染结果为单一条带,相对分子质量约为64.2KDa。酶学性质研究表明:酶最适温度为35℃,在20-40℃范围内相对活力在70%以上;酶作用最适pH值是6.0,在pH4-10范围内催化活性在60%以上。以过氧化氢为底物测定该酶的Km值为37.15mmol/L,Vm值为24.33L*min/mmol;Zn²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Ba²⁺和乙醇+氯仿对过氧化氢酶活力影响不大;而Mn²⁺和Ca²⁺对过氧化氢酶活力有不同程度的抑制;Fe³⁺对该酶有一定的激活作用;而NaN₃、KCN和EDTA强烈抑制该酶的活力,揭示纯化得到的是一种血红素过氧化氢酶。更多还原