通过同时生产角质酶和蛋白酶并对它们进行生化特性分析，实现对禽类废弃物的微生物转化利用

《Biologia》：Microbial valorization of poultry wastes through simultaneous production and biochemical characterization of keratinase and protease

　　

摘要

来自家禽加工行业的富含角蛋白的废弃物数量不断增加，由于其顽固的性质和相对较慢的降解速度，这引发了环境方面的担忧。研究发现了一种利用微生物Proteus mirabilis KSM15和Pseudomonas aeruginosa KSA11的生物转化工艺，可将这种富含蛋白质的废弃物转化为有价值的产品。在本研究中，家禽废弃物被用作底物，通过生物转化产生角质分解酶（如角质酶和蛋白酶）。在共酶生物转化过程中观察到了显著的生物质降解现象，3天培养后降解效率达到了88.3%。在优化后的生物转化过程中，角质酶和蛋白酶的活性分别达到了2658.15 U/mg和1423 U/mg的高水平。对这些酶的生化性质进行了研究，结果表明它们在pH 8和40°C条件下表现出最佳活性，并且在广泛的物理化学条件下（包括温度和pH值）都能保持稳定。金属离子和抑制剂的影响表明，酶活性受到Ca²⁺/Mg²⁺等离子的显著影响，显示出特定的催化活性。底物特异性分析显示，该酶具有强烈的丝氨酸蛋白酶（角质酶）和金属蛋白酶活性。从动力学参数来看，蛋白酶的Km值为4.71 mg/mL，Vmax值为1428.57 U/mg；角质酶的Km值为5.4 mg/mL，Vmax值为2000 U/mg。本研究揭示了一种通过角质酶和蛋白酶有效降解和利用家禽生物质的微生物机制。这一研究为将富含角蛋白的家禽废弃物转化为在生物技术和环境管理中有价值的酶提供了一种可持续的方法。