核糖体工程与培养基优化协同提升解淀粉芽孢杆菌中性蛋白酶活性及其豆粕发酵应用

为解决解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)中性蛋白酶活性不足的问题，研究人员通过核糖体工程技术筛选出自发利福平抗性(Rifr)突变株5r-10，结合响应面方法优化培养基，使中性蛋白酶活性提升至(3470.67±23.17) U/mL，并高效降解豆粕(soybean meal)中抗原蛋白，显著促进饲料发酵应用潜力。

　　

科学家们巧妙地利用核糖体工程，从306个自发利福平抗性(Rif^r)突变株中筛选出明星选手——突变株5r-10。这个小小的细菌战士在解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)家族中大放异彩：它的rpoB基因发生了精妙突变，第469位氨基酸从谷氨酸(Glu)变身精氨酸(Arg)，让细胞表面光滑如镜，鞭毛也少了许多。与野生型(WT)菌株LX-6相比，突变株的中性蛋白酶(neutral protease)活性飙升38.45%，仿佛解锁了隐藏技能。

随后，团队祭出响应面方法(response surface methodology)这招妙棋，通过单因素实验和Box-Behnken设计，为培养基配方调出黄金比例。在乳糖(lactose)、酪蛋白(casein)和氯化钙(CaCl₂)的完美组合下，突变株5r-10火力全开，中性蛋白酶活性冲上(3470.67±23.17) U/mL的高峰，足足是野生型原始表现的1.49倍。更酷的是，在豆粕(soybean meal)固体发酵实战中，突变株化身高效分解者，将大豆球蛋白(glycinin)和β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)这些大分子抗原蛋白碾得粉碎，降解速度快如闪电，显著碾压了野生型选手的表现。