基于ARTP诱变技术提升解淀粉芽孢杆菌BS5582酸性蛋白酶活性及其在酱油发酵中的应用研究

本研究通过ARTP（常压室温等离子体）诱变技术成功选育出酸性蛋白酶活性显著提高的B3突变株（277 U/mL，pH5.0），其酶学性质在酸性高盐环境中表现优异。基因组重测序与RT-qPCR表明bpr基因上调表达是酸性酶活性提升的关键。在酱油发酵中添加B3酶制剂可使氨基酸态氮（0.85 g/100g）和游离氨基酸（2.77 g/100g）含量显著提升，并增强风味物质构成，展现出替代商业酶的潜力。

　　

亮点

微生物、培养基和试剂

解淀粉芽孢杆菌BS5582（CGMCC No.1314）和米曲霉3.042（酱油发酵常用曲种）由本实验室保藏。种子培养基（蛋白胨10.0 g/L、牛肉膏5.0 g/L、NaCl 5.0 g/L、pH7.0）用于解淀粉芽孢杆菌培养；发酵培养基（玉米粉50.0 g/L、酵母浸粉40.0 g/L、CaCl₂ 0.75 g/L、MgSO₄ 1.8 g/L、KH₂PO₄ 3.0 g/L、Na₂HPO₄-12H₂O 6.0 g/L、pH6.5）用于产酶发酵。

ARTP诱变提升酸性蛋白酶产量

为获得高产酸性蛋白酶的解淀粉芽孢杆菌突变株，以BS5582为亲本进行ARTP诱变。通过生长曲线确定4-16小时为对数生长期（图S1A），选取此阶段菌体进行诱变。经过多轮筛选，最终获得酶活性提升45.03%的B3突变株——它在pH5.0的“实战环境”中依然能保持强劲的蛋白质分解能力！

结论

通过ARTP诱变获得的B3突变株酸性蛋白酶活性显著提升，其最适pH由7.5降至6.0，在14%高盐条件下的半衰期延长至18.4天（亲本株为14.4天）。基因组与表达分析显示bpr酸性肽酶基因的上调表达是性能提升的“幕后功臣”。在酱油发酵中，B3酶制剂能有效提升氨基酸态氮和风味物质含量，可谓酱油品质的“高效催化剂”。