优化培养基提升铜绿假单胞菌 SDK-6 重组脂肪酶产量及酶学特性研究

研究人员优化铜绿假单胞菌 SDK-6 培养基提升重组脂肪酶产量，酶特性良好，意义重大。

　　脂肪酶（Lipases）是极为重要的生物催化剂，属于酶类中第三大重要的类别，因其应用范围广泛而备受关注。当前这项研究首次尝试优化培养基成分，以提高铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SDK-6 中重组脂肪酶的产量。一次一因素法（One factor at a time，OFAT）研究发现，蓖麻油、酵母提取物和硝酸铵是影响重组脂肪酶产量的最重要培养基成分。通过响应面法（Response surface methodology，RSM）进一步优化后，在蓖麻油浓度为 0.5%（v/v）、酵母提取物浓度为 0.2%（w/v）、硝酸铵浓度为 0.1%（w/v）、pH 值为 7 的条件下，脂肪酶产量达到 115.50 U/mL。通过方差分析（ANOVA）对观测值进行统计学验证，结果显示 F 值为 117.02，p < 0.01，R2 为 0.9909。经过 OFAT 和 RSM 优化后，脂肪酶产量总体提高了 3.58 倍。纯化后的脂肪酶比活性为 102.73 U/mg，经十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳（Sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）测定，其分子量约为 19.5 kDa。该重组脂肪酶的最适温度和 pH 值分别为 40°C 和 10。在 40°C 的高温下孵育 32 小时，该酶仍能保留大部分初始活性。纯化后的酶在碱性 pH 条件下也表现出稳定性，在 pH 值为 12 时稳定性尤为显著。在 CaCl?、MgCl?、FeCl?、NaCl、甲醇、二氯甲烷和曲拉通 X-100（Triton X-100）存在的情况下，酶活性有所增强。在其他筛选的有机溶剂存在时，该酶也能保留大部分初始活性。