低成本脱油芝麻饼培养根霉属菌产脂肪酶的优化生产与部分纯化研究

为解决工业脂肪酶生产成本高的问题，研究人员利用低成本农业工业残渣（脱油芝麻饼SC）优化根霉属菌（Rhizopus sp.）的产酶条件，通过单变量法确定最佳参数（35°C、pH 8、96 h、1%接种量、100 rpm），获得7.84 U/ml酶活，并经硫酸铵沉淀和离子交换层析纯化出~40 kDa脂肪酶，为工业酶生产提供经济高效的解决方案。

　　

脂肪酶（lipase）作为工业级"万能剪刀手"，能高效催化油脂水解为甘油二酯（diglycerides）、单甘酯（monoglycerides）、甘油（glycerol）和游离脂肪酸（free fatty acids），在食品、制药等领域应用广泛。但高昂的生产成本一直是个"卡脖子"难题。

科研团队另辟蹊径，盯上了农业废料——从四种残渣中筛选出脱油芝麻饼（deoiled sesame cake, SC）这个"黄金培养基"，让根霉属菌（Rhizopus sp.）在液态发酵（submerged fermentation）系统中大展拳脚。通过经典的单变量优化法，发现这群微生物"打工人"在35°C、pH 8的"工作环境"下，以1%接种量连续工作96小时，并在100 rpm的"健身摇床"中能达到最佳状态。

实验还揭秘了这些菌的"口味偏好"：葡萄糖（carbon source）作能量饮料、蛋白胨（peptone）当蛋白质补给，表面活性剂Triton X-100当"乳化剂"，三丁酸甘油酯（tributyrin）和橄榄油（olive oil）作为最爱"零食"。最终收获7.84 U/ml的脂肪酶"战利品"。

纯化过程如同"淘金"：先用硫酸铵（ammonium sulfate）这把"盐筛子"粗提，再经过离子交换层析（ion exchange chromatography）精细分选。SDS-PAGE电泳显示，最终获得的"精品酶"是分子量约40 kDa的"单身贵族"（单一条带）。这项研究不仅为工业酶生产找到"变废为宝"的绿色方案，更为降低生物制造门槛提供了关键技术参数。