碱性蛋白酶高产菌株Bacillus amyloliquefaciens TAS-2的发酵条件优化及其在有机废物水解中的应用潜力

来自有机城市废弃物样本的研究人员，通过筛选获得一株高产碱性蛋白酶的Bacillus amyloliquefaciens TAS-2菌株。研究发现该菌株在pH 9、40°C条件下酶活达38.6 U/mL，且具有耐热性（60°C保持60分钟活性）。酶活受Ca2+/Mg2+/Mn2+促进而被Zn2+/Fe2+抑制，表面活性剂Triton X-100和CTAB可增强活性。该碱性蛋白酶在生物能源（产氢/甲烷）预处理及洗涤剂、皮革工业中具应用价值。

　　

这项研究从有机城市废弃物样本中筛选获得20株菌落，其中在脱脂牛奶琼脂平板上产生24.2 mm透明圈的菌株经生化和基因鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)TAS-2。该菌株在pH 7、37°C培养24小时可产38.6 U/mL蛋白酶，而酶的最适作用条件为pH 9和40°C。

耐热性实验显示，部分纯化的蛋白酶在60°C处理60分钟后仍保持活性。苯甲基磺酰氟(PMSF)抑制剂使酶活显著降低，但表面活性剂Triton X-100和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)反而增强活性。金属离子实验中，5 mM的Ca²⁺、Mg²⁺和Mn²⁺促进酶活，而Zn²⁺和Fe²⁺产生抑制作用。

这种在高温碱性环境下表现稳定的蛋白酶，展现出分解有机餐厨废弃物的独特能力，可作为生物氢气和生物甲烷生产中的高效预处理催化剂。其特性还适用于需要稳定酶制剂的工业场景，如洗涤剂配方、皮革脱毛工艺以及有机废弃物处理等领域。