土壤微生物产L-天冬酰胺酶的生产优化与酶学表征

《BMC Microbiology》：Production, optimisation and characterisation of L-asparaginase from Bacillus subtilis SSB55 and Aspergillus flavus SSF23

　　L-天冬酰胺酶在医学上广泛用于治疗白血病，并在食品工业中用于防止丙烯酰胺的形成。L-天冬酰胺被L-天冬酰胺酶水解为氨和L-天冬氨酸，导致循环中的L-天冬酰胺耗竭，而该物质是某些肿瘤细胞存活所必需的。本研究调查了从土壤样品中分离的微生物产L-天冬酰胺酶的生产、优化和表征。采用倾注平板法，从尼日利亚奥约州阿贾伊克劳瑟大学采集的不同土壤样品中分离出细菌和真菌。分离出的微生物首先在琼脂平板上进行L-天冬酰胺酶产生能力的初步筛选。选定的L-天冬酰胺酶产生菌株采用奈斯勒化法测定酶活性。最有希望的产酶菌株经分子鉴定。利用不同参数优化L-天冬酰胺酶的生产，并对酶活性进行表征。在65株细菌分离株中，25株在平板上产生L-天冬酰胺酶，而73株真菌分离株中有18株表现相同。最佳细菌和真菌产酶菌株分别鉴定为枯草芽孢杆菌SSB55和黄曲霉SSF23。枯草芽孢杆菌SSB55的最佳L-天冬酰胺酶产量（16553 U/mL）在以乳糖为碳源、硝酸铵为氮源、pH 7.0、5%（v/v）接种量（1.5×10? CFU/mL）的发酵培养基中培养48小时实现。黄曲霉SSF23在以果糖为碳源、硝酸铵为氮源、pH 7.0、三个圆形接种块（直径7 mm）的培养基中培养96小时达到最大L-天冬酰胺酶产量（19047 U/mL）。在不同培养温度下，酶活性最高值出现在60°C（枯草芽孢杆菌SSB55，24513 U/mL）和25°C（黄曲霉SSF23，20327 U/mL）。pH、金属离子及其浓度对L-天冬酰胺酶活性有显著影响（ρ ≤ 0.05）。枯草芽孢杆菌SSB55和黄曲霉SSF23的L-天冬酰胺酶产量得到优化，不同环境条件、金属离子及其浓度显著影响其活性。临床试验编号：不适用。