介紹

蛋白酶是一類能夠催化蛋白質(zhì)水解反應(yīng)的酶類，廣泛存在于生物體內(nèi)。它們通過水解蛋白質(zhì)分子中的肽鍵，將大分子蛋白質(zhì)分解為小分子肽段或氨基酸。外觀為白色粉末。

蛋白酶

制備

粗酶液制備

用接種環(huán)從在35℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20 h后活化好的枯草芽孢桿菌GC021菌株中挑取少許，并接種至液體培養(yǎng)基中，置于搖床培養(yǎng)箱振蕩（35℃、180 r·min-1）培養(yǎng)24 h。接著取5%的種子液，加入60 mL初始發(fā)酵培養(yǎng)基中，置于搖床培養(yǎng)箱振蕩（35℃、180 r·min-1）培養(yǎng)60 h。隨后，對發(fā)酵液進(jìn)行低溫（5℃）離心（轉(zhuǎn)速3 500 r·min-1、時間10 min），取其含有蛋白酶的上清液作為粗酶液，進(jìn)行下一步優(yōu)化試驗。

條件優(yōu)化

蛋白酶活力在接種量為15%時達(dá)到最高值。接種量過少會導(dǎo)致菌種生長緩慢，而接種量過多則會導(dǎo)致菌種溶解氧不足，對酶活力的影響較為顯著?；诖?，確定接種量為15%進(jìn)行后續(xù)試驗。不同發(fā)酵溫度對菌株產(chǎn)酶有較大影響。當(dāng)發(fā)酵溫度為40℃時，酶活力最大，因此選擇發(fā)酵溫度為40℃進(jìn)行下一步試驗。當(dāng)培養(yǎng)基初始pH值為8.0時，酶活力達(dá)到最高。因此，選擇pH值為8.0進(jìn)行下一步試驗。酶活力隨著發(fā)酵時間的增長呈先上升后下降的趨勢。當(dāng)菌株發(fā)酵48 h時，其蛋白酶活力達(dá)到峰值。當(dāng)裝液量為120 mL時，蛋白酶活力最高。結(jié)果表明，枯草芽孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)蛋白酶的最優(yōu)發(fā)酵條件為接種量18%、發(fā)酵溫度40℃、培養(yǎng)基初始pH=9.0、發(fā)酵時間48 h、裝液量120 mL。在此條件下，測得枯草芽孢桿菌發(fā)酵蟹殼產(chǎn)蛋白酶的酶活力為183.53 U/mL[1]。

提高穩(wěn)定性

蛋白酶穩(wěn)定性較差，易受溫度、pH和鹽濃度等物理化學(xué)因素干擾，導(dǎo)致不耐儲存和運(yùn)輸。為保持其液體制劑的穩(wěn)定性，需要向其粗酶液中添加由糖類、醇類和防腐劑等化學(xué)物質(zhì)組成的復(fù)合保護(hù)劑。結(jié)果表明：添加2 g/L半乳糖、18%丙三醇、3%乳酸鈉、1 g/L明膠的復(fù)合保護(hù)劑能夠顯著提高酶活，且添加復(fù)合保護(hù)劑后提高了液體酶在不同pH和溫度下的穩(wěn)定性。通過對液體酶進(jìn)行穩(wěn)定性相關(guān)研究，為提高蛋白酶產(chǎn)品質(zhì)量提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳靜穎,陶玉貴,葛飛,等.枯草芽孢桿菌發(fā)酵蟹殼產(chǎn)蛋白酶的研究[J].食品安全導(dǎo)刊,2025,(02):99-102+107.