?酸堿耐受低溫堿性脂肪酶產(chǎn)酶條件優(yōu)化及其酶學(xué)性質(zhì)

摘 要：以沙雷氏菌JXJ-7為供試菌株，采用單因素試驗(yàn)確定了其最適發(fā)酵培養(yǎng)基配方、最佳胞外產(chǎn)酶條件，并對(duì)其粗酶酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：該菌株的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為葡萄糖3.750 g/L、牛肉浸膏8.75 g/L、K2HPO4 2 g/L、菜籽油乳化液體積分?jǐn)?shù)1.75%，初始pH值9;最佳發(fā)酵條件為培養(yǎng)溫度30℃、裝樣量20 mL/250 mL、接種量1.0%、發(fā)酵時(shí)間28 h;沙雷氏菌JXJ-7所產(chǎn)胞外脂肪酶粗酶最適底物為對(duì)硝基苯酚辛酸脂，在10～35℃的溫度范圍內(nèi)具有較高的酶活力，其中35℃時(shí)酶活力最高，但熱穩(wěn)定性較差;該酶具有良好的酸堿耐受性，pH 值為9.5～10.5時(shí)酶活力較高;酶樣品受到供試金屬離子的抑制，在供試有機(jī)溶劑中具有良好的耐受性，對(duì)供試表面活性劑有一定的耐受性?？傊琂XJ-7脂肪酶為低溫堿性脂肪酶，在低溫堿性環(huán)境的工業(yè)領(lǐng)域中有一定的應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：沙雷氏菌屬;培養(yǎng)基;發(fā)酵條件;酶學(xué)性質(zhì);低溫堿性脂肪酶

中圖分類號(hào)：TQ920.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2018）11-0001-06

Optimization of Enzyme Production Conditions and Enzymatic Properties of Low Temperature Alkaline Lipase with Acid-base Tolerance

CHEN Fang，SHI Hong-qiu，ZHA Dai-ming，YU Tian-tian，ZHANG Bing-huo，LI Han-quan

（School of Pharmacy and Life Sciences， Jiujiang University， Jiujiang 332000， PRC）

Abstract： Using Serratia JXJ-7 as the test strain， the optimum fermentation medium formulation and the optimum conditions for extracellular enzyme production were determined by single factor test， and the crude enzymatic properties of Serratia JXJ-7 were studied. The results showed that the optimum fermentation medium was glucose 3.750 g/L， beef extract 8.75 g/L， K2HPO4 2 g/L， and rapeseed oil emulsion 1.75% at an initial pH 9. The optimum fermentation conditions were incubation temperature 30 ℃， sample loading 20 mL/250 mL，

inoculum concentration 1.0% and fermentation time 28 hours. Serratia JXJ-7 produced crude extracellular lipase and the optimum substrate was p-nitrophenol octanoic acid lipid. The enzyme activity was higher in the temperature range of 10 to 35 ℃， and the highest was at 35 ℃，

but the thermal stability was poor. It had good acid-base tolerance and high enzyme activity when pH value was 9.5-10.5. Enzyme samples were inhibited by metal ions， well tolerated in organic solvents， and a certain tolerance to the tested surfactants. In conclusion， JXJ-7 lipase is a low-temperature alkaline lipase， which has a certain application potential in the industrial field of low-temperature alkaline environment.

Key words： Serratia; culture medium; fermentation conditions; enzymatic properties; low temperature alkaline lipase

脂肪酶（lipase，EC 3.1.1.3）又稱三?；视王；饷福╰riacylglycerol acylhydrolases），屬于α/β折疊酶家族，是一類能夠催化天然油脂分解成脂肪酸、甘油和甘油單酯或甘油二酯，并能在有機(jī)相中催化轉(zhuǎn)酯、酯化、醇解等多種反應(yīng)的酯鍵水解酶。從其定義可知，有機(jī)溶劑耐受性是脂肪酶廣泛應(yīng)用的必備特性[1-2]。

一般來(lái)說(shuō)，脂肪酶在有機(jī)相中進(jìn)行催化反應(yīng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)：酶的活性更高、穩(wěn)定性更好、選擇性更強(qiáng)，底物的溶解性更好，產(chǎn)物的回收更容易，底物/產(chǎn)物對(duì)酶的抑制程度更低，反應(yīng)平衡更傾向于合成方向等[3]。因此，脂肪酶在基于有機(jī)相催化的應(yīng)用領(lǐng)域（如食品、精細(xì)化工、醫(yī)藥、生物能源等）具有較大

潛力[4-5]。

低溫堿性脂肪酶在溫度10～35℃、pH值8.0～10.5的范圍內(nèi)具有較高的催化活力，較好的有機(jī)溶劑耐受性，較差的熱穩(wěn)定性，因此在低溫堿性環(huán)境的工業(yè)領(lǐng)域（如洗滌劑、食品加工、毛紡加工、生物制藥、低溫環(huán)境修復(fù)等）應(yīng)用廣泛。目前，低溫堿性脂肪酶最大的應(yīng)用領(lǐng)域是洗滌劑行業(yè)，其主要功能是清除衣物、碗碟、醫(yī)療器械上的油污以及疏通因油脂凝固而堵塞的下水管道[6]。自從第一個(gè)有機(jī)溶劑耐受脂肪酶被鑒定以來(lái)，越來(lái)越多的有機(jī)溶劑耐受脂肪酶被人們發(fā)現(xiàn)，它們主要來(lái)源于假單胞菌屬（Pseudomonas）和芽孢桿菌屬（Bacillus）[7]。然而，關(guān)于沙雷氏菌屬（Serratia）脂肪酶具有有機(jī)溶劑耐受性的研究報(bào)道較少，到目前為止只有少數(shù)幾個(gè)沙雷氏菌屬脂肪酶表現(xiàn)出有機(jī)溶劑耐受性[8-13]。筆者以實(shí)驗(yàn)室分離并保藏的沙雷氏菌JXJ-7為研究對(duì)象，采用單因素分析法優(yōu)化其胞外脂肪

酶的產(chǎn)酶條件，并對(duì)粗酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，旨在為

該菌株所產(chǎn)胞外脂肪酶的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試菌株 沙雷氏菌JXJ-7，由實(shí)驗(yàn)室前期分離并保藏。

1.1.2 培養(yǎng)基 （1）LB液體培養(yǎng)基：蛋白胨10 g/L、酵母提取物5 g/L、NaCl 10 g/L，自然pH值;固體培養(yǎng)基另加瓊脂條18 g/L。（2）基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基：麥芽糖5 g/L、蛋白胨10 g/L、K2HPO4 2 g/L、MgSO4 0.5 g/L、大豆油乳化液體積分?jǐn)?shù)2%，pH值7.0。（3）大豆油乳化液：大豆油與2%聚乙烯醇按1︰3的比例混合，10 000 r/min乳化10 min即可。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 JXJ-7脂肪酶活力的測(cè)定 挑取LB固體培養(yǎng)基上的沙雷氏菌JXJ-7單菌落，接種于4 mL LB液體培養(yǎng)基中，28℃、180 r/min培養(yǎng)20 h;然后以2%的接種量接種于20 mL基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中，28℃、180 r/min發(fā)酵24 h;取發(fā)酵液于4℃、4 500 r/min離心15 min，上清液即為胞外脂肪酶粗酶，酶活力的測(cè)定根據(jù)謝玉婷等[3]的方法進(jìn)行。

1.2.2 沙雷氏菌JXJ-7發(fā)酵培養(yǎng)基的單因素優(yōu)化 （1）碳源。在基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，以等量的葡萄糖、乳糖、蔗糖、可溶性淀粉替代麥芽糖，按照1.2.1中的條件進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳碳源，對(duì)照組為無(wú)碳源組，其酶活力設(shè)為100%;分別添加1.250、1.875、2.500、3.125、3.750、4.375、5.000、5.625 g/L最佳碳源以確定其最適添加量，最適添加量組的酶活力設(shè)為100%。（2）氮源。在確定了最佳碳源及其添加量的基礎(chǔ)上，以等量的硝酸鈉、尿素、酵母提取物、牛肉浸膏替代基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中的蛋白胨，按照1.2.1中的條件進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳氮源，對(duì)照組為無(wú)氮源組，其酶活力設(shè)為100%;分別添加7.50、8.75、10.00、11.25、12.50 g/L最佳氮源以確定其最適添加量，最適添加量組的酶活力設(shè)為100%。（3）誘導(dǎo)劑。在確定了最佳碳源、氮源及其添加量的基礎(chǔ)上，以等量的芝麻油乳化液、葵花籽油乳化液、玉米油乳化液、花生油乳化液、菜籽油乳化液替代基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中的大豆油乳化液作為誘導(dǎo)劑，按照1.2.1中的條件進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳誘導(dǎo)劑，對(duì)照組為無(wú)誘導(dǎo)劑組，其酶活力設(shè)為100%;分別添加1.50%、1.75%、2.00%、2.25%、2.50%、2.75%、3.00%的最佳誘導(dǎo)劑以確定其最適添加量，最適添加量組的酶活力設(shè)為100%。（4）金屬離子。在確定了最佳碳源、氮源、誘導(dǎo)劑及其添加量的基礎(chǔ)上，以等量的CuSO4、CaSO4、FeSO4、MnSO4替代基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中的MgSO4，按照1.2.1中的條件進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳金屬離子，對(duì)照組為無(wú)金屬離子組，其酶活力設(shè)為100%。（5）初始pH值。在確定了最佳碳源、氮源、誘導(dǎo)劑、無(wú)機(jī)鹽及其添加量的基礎(chǔ)上，分別將發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH值調(diào)整為4、5、6、7、8、9、10、11，按照1.2.1中的條件進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳初始pH值，最佳組的酶活力設(shè)為100%。

1.2.3 沙雷氏菌JXJ-7發(fā)酵條件的的單因素優(yōu)化 （1）發(fā)酵溫度。采用優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基，在初始發(fā)酵條件的基礎(chǔ)上，分別在15、20、25、30、35℃下進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳發(fā)酵溫度，最佳組的酶活力設(shè)為100%。（2）裝樣量。采用優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基，在上一步發(fā)酵條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，分別以10、20、30、40 mL/250 mL裝樣量進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳裝樣量，最佳組的酶活力設(shè)為100%。（3）接種量。采用優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基，在上一步發(fā)酵條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，分別以0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%的接種量進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳接種量，最佳組的酶活力設(shè)為100%。（4）發(fā)酵時(shí)間。采用優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基，在上一步發(fā)酵條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，分別在4、8、12、16、20、24、28、32、36 h取樣測(cè)定脂肪酶活力以確定最佳發(fā)酵時(shí)間，最佳組的酶活力設(shè)為100%。

1.2.4 JXJ-7脂肪酶的酶學(xué)性質(zhì)研究 （1）底物對(duì)粗酶酶活的影響。以對(duì)硝基苯酚乙酸酯、對(duì)硝基苯酚丁酸酯、對(duì)硝基苯酚辛酸酯、對(duì)硝基苯酚葵酸酯、對(duì)硝基苯酚月桂酸酯、對(duì)硝基苯酚豆蔻酸酯和對(duì)硝基苯酚棕櫚酸酯為底物，分別測(cè)定脂肪酶活力以確定最適底物，最高酶活力設(shè)為100%。（2）溫度對(duì)粗酶酶活的影響。在最適底物條件下，測(cè)定不同反應(yīng)溫度（15、20、25、30、35、40、45℃）下的脂肪酶活力，最高酶活力設(shè)為100%。在不同溫度（30、40、50、60℃）下溫浴處理酶樣品，1 h后分別測(cè)定脂肪酶活力以確定溫度穩(wěn)定性，處理前的酶活力設(shè)為100%。（3）pH值對(duì)粗酶酶活的影響。在最適底物、最適溫度條件下，添加Na2HPO4-HCl緩沖液（50 mmol/L，pH值分別為5.0、6.0、7.0、8.0）和Tris-HCl緩沖液（50 mmol/L，pH值分別為8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5），分別測(cè)定脂肪酶活力，最高酶活力設(shè)為100%。在不同pH值緩沖液中28℃搖床處理酶樣品，1 h后分別測(cè)定脂肪酶活力以確定pH值的穩(wěn)定性，pH 值為7.0時(shí)酶活力設(shè)為100%。（4）金屬離子和EDTA對(duì)粗酶酶活的影響。在上述優(yōu)化后的反應(yīng)體系中，分別加入Na2SO4、K2SO4、CaSO4、MgSO4、MnSO4、CuSO4、ZnSO4、Fe2（SO4）3和EDTA溶液，使終濃度為10 mmol/L，以添加等量雙蒸水的酶樣品為對(duì)照組，28℃搖床處理1 h后，分別測(cè)定脂肪酶活力以確定金屬離子和EDTA對(duì)酶活力的影響，對(duì)照組的酶活力設(shè)為100%。（5）有機(jī)溶劑對(duì)粗酶酶活的影響。在上述優(yōu)化后的反應(yīng)體系中，分別加入異丙醇、甲醇、乙腈、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷和正己烷，使體積分?jǐn)?shù)分別為10%、30%、50%，以添加等量雙蒸水的酶樣品為對(duì)照組，28℃搖床處理1 h后，分別測(cè)定脂肪酶活力以確定有機(jī)溶劑對(duì)酶活力的影響，對(duì)照組的酶活力設(shè)為100%。（6）表面活性劑對(duì)粗酶酶活的影響。在上述優(yōu)化后的反應(yīng)體系中，分別加入陰離子型表面活性劑SDS、陽(yáng)離子型表面活性劑CTAB和非離子型表面活性劑Triton X-100溶液，使終濃度分別為0.05%、0.10%，以添加等量雙蒸水的酶樣品為對(duì)照組，28℃搖床處理1 h后，測(cè)定脂肪酶活力以確定表面活性劑對(duì)酶活力的影響，對(duì)照組的酶活力設(shè)為100%。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)為3次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的平均數(shù)，以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 沙雷氏菌JXJ-7的最適發(fā)酵培養(yǎng)基

2.1.1 碳 源 由圖1A可知，供試碳源均對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶具有顯著性促進(jìn)作用，其中葡萄糖的促進(jìn)作用最強(qiáng)，其次依次為麥芽糖、蔗糖、可溶性淀粉和乳糖，因此研究選擇葡萄糖作為最佳碳源。由圖1B可知，葡萄糖添加量為5.000 g/L時(shí)，菌株產(chǎn)酶活力最強(qiáng)，由于3.750～5.000 g/L間的酶活力沒(méi)有顯著性差異，因此從經(jīng)濟(jì)角度選擇3.750 g/L作為葡萄糖的最適添加量。

2.1.2 氮 源 由圖2A可知，供試氮源均對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶具有顯著性促進(jìn)作用，其中牛肉浸膏的促進(jìn)作用最強(qiáng)，其次依次為酵母提取物、蛋白胨、硝酸鈉和尿素，因此研究選擇牛肉浸膏作為最佳氮源。由圖2B可知，牛肉浸膏添加量為11.25 g/L時(shí)，菌株產(chǎn)酶活力最強(qiáng)，由于8.75～11.25 g/L間的酶活力沒(méi)有顯著性差異，因此從經(jīng)濟(jì)角度選擇8.75 g/L作為牛肉浸膏的最適添加量。

2.1.3 誘導(dǎo)劑 由圖3A可知，菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶對(duì)供試誘導(dǎo)劑具有不同的響應(yīng)，其中菜籽油、大豆油和葵花籽油乳化液作為誘導(dǎo)劑對(duì)該菌株產(chǎn)酶具有促進(jìn)作用，而花生油、玉米油和芝麻油乳化液具有抑制作用，因此研究選擇菜籽油乳化液作為最佳誘導(dǎo)劑。由圖3B可知，菜籽油乳化液添加量為1.75%時(shí)，菌株產(chǎn)酶活力最強(qiáng)，因此選擇1.75%為菜籽油乳化液的最適添加量。

2.1.4 金屬離子 由圖4可知，供試金屬離子均對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶具有顯著性抑制作用，因此發(fā)酵培養(yǎng)基中無(wú)需額外添加金屬離子。

2.1.5 pH值 由圖5可知，發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH值為5.0～11.0時(shí)，菌株JXJ-7具有較高的產(chǎn)胞外脂肪酶

圖4 金屬離子對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)脂肪酶的影響

活力，其中初始pH值為9時(shí)菌株產(chǎn)酶活力最高，因此研究選擇9作最佳初始pH值。

2.2 沙雷氏菌JXJ-7的最佳發(fā)酵條件

2.2.1 發(fā)酵溫度 由圖6A可知，發(fā)酵溫度對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶的影響較大，15～25℃時(shí)菌株產(chǎn)酶活力緩慢上升，25～30℃時(shí)急劇上升并達(dá)到最高，隨

后逐漸下降，因此研究選擇30℃作為最佳發(fā)酵溫度。

2.2.2 裝樣量 由圖6B可知，裝樣量對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶的影響不大，裝樣量為20 mL/250 mL時(shí)菌株產(chǎn)酶活力最高，因此研究選擇20 mL/250 mL作為最佳裝樣量。

2.2.3 接種量 由圖6C可知，接種量對(duì)菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶的影響不大，接種量為1.0%時(shí)菌株產(chǎn)酶活力最高，隨后緩慢下降，因此研究選擇1.0%作為最佳接種量。

2.2.4 發(fā)酵時(shí)間 由圖6D可知，發(fā)酵時(shí)間是影響菌株JXJ-7產(chǎn)胞外脂肪酶的主要因素，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)菌株產(chǎn)酶活力緩慢上升，16 h后開(kāi)始迅速上升，28 h達(dá)到產(chǎn)酶的峰值，隨后逐漸下降，因此研究選擇28 h作為最佳發(fā)酵時(shí)間。

2.3 JXJ-7脂肪酶的酶學(xué)性質(zhì)

2.3.1 底物特異性 由圖7可知，JXJ-7脂肪酶的最適底物為對(duì)硝基苯酚辛酸酯，其次依次為對(duì)硝基苯酚葵酸酯、對(duì)硝基苯酚丁酸酯、對(duì)硝基苯酚月桂酸酯、對(duì)硝基苯酚乙酸酯、對(duì)硝基苯酚豆蔻酸酯和對(duì)硝基苯酚棕櫚酸酯，與其他沙雷氏菌屬脂肪酶的底物特異性存在較大的差異[8，12，14]。

2.3.2 溫度對(duì)酶活力及其穩(wěn)定性的影響 由圖8A可知，JXJ-7脂肪酶在15～45℃下的酶活力較高，均保持在68%以上，其中35℃下的酶活力最高，故35℃為該酶的最適反應(yīng)溫度。由圖8B可知，酶樣品的溫度穩(wěn)定性較差，在30～60℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，溫浴1 h后其殘余酶活力急劇下降，其中30℃的殘余酶活力只有溫浴處理前的46.9%。研究表明，低溫脂肪酶在10～35℃的溫度范圍內(nèi)具有較高的酶活力以及較差的熱穩(wěn)定性[6]。因此，初步鑒定JXJ-7脂肪酶屬于低溫脂肪酶，具有較寬的反應(yīng)溫度和較差的溫度穩(wěn)定性，適合于低溫環(huán)境下的催化反應(yīng)。

2.3.3 pH值對(duì)酶活力的影響 由圖9A可知，JXJ-7脂肪酶在pH值8.0～10.5下的酶活力較高，均保持在83%以上，其中pH值9.5～10.5范圍內(nèi)的酶活力最高，故9.5～10.5為該酶的最適反應(yīng)pH值范圍，但是在pH值低于8.0時(shí)其酶活力較低。由圖9B可知，酶樣品具有良好的pH值穩(wěn)定性，在pH值5.0～10.5范圍內(nèi)，28℃處理1 h后，其殘余酶活力均保持在93%以上，且在pH值 8.0～10.5范圍內(nèi)處于激活狀態(tài)。可見(jiàn)，JXJ-7脂肪酶為低溫堿性脂肪酶，具有較寬的最適反應(yīng)pH值和良好的酸堿耐受性，在低溫堿性環(huán)境的工業(yè)領(lǐng)域有著較大應(yīng)用潛力。

2.3.4 金屬離子和EDTA對(duì)酶活力的影響 由圖10可知，JXJ-7脂肪酶受到所有供試金屬離子和EDTA的抑制，其中Mg2+和EDTA的抑制作用沒(méi)有顯著性。由EDTA對(duì)酶活力沒(méi)有顯著性影響可知，JXJ-7脂肪酶為非金屬酶，其催化的反應(yīng)不需要金屬離子參與。一般來(lái)說(shuō)，Ca2+和Mn2+對(duì)脂肪酶活力具有激活作用，但是它們卻抑制了JXJ-7脂肪酶的活力。這一特性與LipA脂肪酶和RB06-22脂肪酶相反[9，11]，與Lip42脂肪酶、UD-8脂肪酶和CICC1368脂肪酶類似[15-17]。

圖10 金屬離子和EDTA對(duì)JXJ-7脂肪酶粗酶活力的影響

2.3.5 有機(jī)溶劑對(duì)酶活力的影響 由表1可知，不同有機(jī)溶劑對(duì)JXJ-7脂肪酶活力有不同的影響，總體上與lgP值有關(guān);當(dāng)lgP<0時(shí)，除甲醇和乙醇外，酶活力隨著有機(jī)溶劑體積分?jǐn)?shù)的增大而降低，酶樣品在10%～50%異丙醇、10%～50%甲醇、10%～30%乙腈、10%～50%乙醇和10%～50%丙酮中具有良好的耐受性，殘余酶活力均在70%以上;當(dāng)lgP>0時(shí)，除10%三氯甲烷顯著抑制酶活力外，10%～50%乙酸乙酯、30%～50%三氯甲烷和10%～50%正己烷均對(duì)酶活力沒(méi)有顯著性影響。可見(jiàn)，JXJ-7脂肪酶的有機(jī)溶劑耐受性良好，適合于非水相或微水相催化反應(yīng)，這一現(xiàn)象在其他沙雷氏菌屬脂肪酶中也有報(bào)道[8-13]。

2.3.6 表面活性劑對(duì)酶活力的影響 由表2可知，不同離子類型的供試表面活性劑對(duì)JXJ-7脂肪酶活力有不同的影響。陰離子型表面活性劑SDS在體積分?jǐn)?shù)為0.05%和0.10%時(shí)均強(qiáng)烈抑制JXJ-7脂肪酶的酶活力;而在0.05%和0.10%的陽(yáng)離子型表面活性劑CTAB中JXJ-7脂肪酶表現(xiàn)出一定的耐受性，殘余酶活力分別為91.7%和46.2%;對(duì)于非離子型表面活性劑Triton X-100，當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)顯著抑制酶活力，殘余酶活力為88.2%，當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)為0.10%時(shí)顯著促進(jìn)酶活力，殘余酶活力為112.2%?？梢?jiàn)，JXJ-7脂肪酶具有一定的表面活性劑耐受性，可在洗滌劑配方中應(yīng)用。這一現(xiàn)象在其他沙雷氏菌屬脂肪酶中也有報(bào)道[11，13]。

3 結(jié) 論

通過(guò)單因素分析，確定了沙雷氏菌JXJ-7高效產(chǎn)胞外脂肪酶的產(chǎn)酶條件，最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為葡萄糖3.750 g/L、牛肉浸膏8.75 g/L、K2HPO4 2 g/L、菜籽油乳化液體積分?jǐn)?shù)1.75%，初始pH值9;最佳發(fā)酵條件為裝樣量20 mL/250 mL、接種量1.0%、發(fā)酵溫度30℃、發(fā)酵時(shí)間28 h?？傊?，該菌株能夠利用葡萄糖、菜籽油等廉價(jià)易得的培養(yǎng)基原料，在較適宜的發(fā)酵條件下達(dá)到較高效的產(chǎn)胞外脂肪酶效果。

沙雷氏菌JXJ-7所產(chǎn)胞外脂肪酶粗酶的最適底物為對(duì)硝基苯酚辛酸脂，在10～35℃的溫度范圍內(nèi)具有較高的酶活力，其中35℃時(shí)酶活力最高，但熱穩(wěn)定性較差;pH 值為9.5～10.5時(shí)酶活力較高，具有良好的酸堿耐受性;Na+、K+、Ca2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+和Fe3+顯著性抑制酶活力，而Mg2+和EDTA對(duì)酶活力沒(méi)有顯著性影響;酶樣品在異丙醇、甲醇、乙腈、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷和正己烷中具有良好的耐受性;酶樣品對(duì)陰離子表面活性劑SDS的耐受性很差，而對(duì)陽(yáng)離子表面活性劑CTAB和非離子表面活性劑Triton X-100有一定的耐受性?？傊?，JXJ-7脂肪酶為低溫堿性脂肪酶，在低溫環(huán)境中有較高的酶活力，具有良好的酸堿耐受性、有機(jī)溶劑耐受性和一定的表面活性劑耐受性，在低溫堿性環(huán)境的工業(yè)領(lǐng)域中有一定的應(yīng)用潛力，如食品加工、油脂加工、洗滌劑、低溫環(huán)境修復(fù)等。

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（責(zé)任編輯：成 平）