海洋 Bacillus safensis 菌株利用废弃食用油可持续生产脂肪酶：新型生物催化剂开发与环境修复策略

本研究针对脂肪酶（Lipase）工业需求增长与废弃食用油（WCO）环境污染问题，从海洋沉积物中分离出新型 Bacillus safensis 菌株AS15，通过单因素优化（OFAT）将脂肪酶产量提升11.7倍至92.01 U/mL。该成果首次报道海洋来源Bacillus safensis的脂肪酶生产能力，为生物催化与废弃物资源化提供双赢解决方案。

　　

在全球每年产生约1.9亿吨废弃食用油（WCO）的背景下，如何实现这类环境污染物高值化利用成为紧迫课题。脂肪酶（Lipase）作为能水解甘油三酯的关键生物催化剂，在食品、制药和生物燃料领域需求激增，但传统生产面临成本高、底物特异性不足等瓶颈。海洋微生物因其独特的极端环境适应性，成为新型酶源的"蓝海"宝库。这项发表于《The Microbe》的研究，首次揭示了海洋 Bacillus safensis 菌株利用WCO高效产酶的能力，为"变废为宝"提供了创新路径。

研究团队采用多维度技术策略：通过GC-FID（气相色谱-火焰离子化检测器）解析WCO脂肪酸组成；从印度古吉拉特海岸沉积物中分离70株菌，结合Tributyrin琼脂和Rhodamine B-olive oil双重筛选；利用Biolog微生物鉴定系统和16S rRNA基因测序进行菌株鉴定；采用单因素优化法（OFAT）系统考察培养基、盐浓度（9% NaCl）、WCO添加量（2% v/v）、pH（7.0）等参数。

【WCO成分解析】GC-FID检测显示WCO主要含甲基棕榈酸酯（26.45%）、甲基硬脂酸酯（15.95%）等长链脂肪酸，其高热稳定性使之成为理想诱导底物。

【菌株筛选与鉴定】从70株海洋细菌中筛选出AS15，其Tributyrin水解圈直径/菌落直径比（C/Z）达3.3。16S rRNA分析（GenBank OR789509）确认其为 Bacillus safensis，Biolog代谢谱显示其对D-果糖、奎宁酸等底物的特异性利用。

【工艺优化】通过OFAT实现11.7倍产量提升：9% NaCl浓度下酶活达58.9 U/mL，证实其嗜盐特性；2% WCO诱导效果最佳，过量反而抑制；24小时龄期接种（7×10⁸ cells/mL）时产量峰值79.7 U/mL，反映对数后期为产酶关键期。

该研究突破性地将环境治理与酶工程相结合：一方面，WCO的循环利用可缓解管道堵塞、水体缺氧等生态问题；另一方面，海洋 Bacillus safensis 产生的耐盐脂肪酶在工业催化中更具稳定性。优化后的工艺使酶活达92.01 U/mL，优于多数已报道的 Bacillus 菌株（如 Bacillus subtilis KUBT4的48.12 U/mL）。未来通过蛋白质工程改造和固定化技术，这种"海洋绿色催化剂"有望在生物柴油转化、食品风味修饰等领域展现更大潜力，为蓝色生物经济提供新范式。