高效产壳聚糖酶海洋菌株Mitsuaria sp.SH-50的筛选、鉴定及产酶条件优化

摘要

旨在从滨海虾蟹养殖区土壤中筛选出高效产壳聚糖酶的菌株,并获得其最优产酶条件。利用以壳聚糖为唯一碳源的培养基,对海南三亚滨海虾蟹养殖区土壤中的微生物进行富集、分离和筛选,获得高效产壳聚糖酶的菌株。通过生理生化特性分析及16S rDNA测序对其菌属进行鉴定,然后采用单因素试验、爬坡试验(Plackett-Burman)和响应曲面法(Box-Behnken Design)优化其产酶条件。筛选得到一株高效产壳聚糖酶的菌株,经鉴定为松江菌属(Mitsuaria sp.),并将其命名为Mitsuaria sp.SH-50。单因素试验及爬坡试验结果表明,壳聚糖浓度、初始pH、发酵温度对菌株产酶影响最为显著。通过响应面回归分析得出其最佳产酶培养基组分为:粉末壳聚糖7.52 g/L,酵母粉1.0 g/L,K_(2)HPO_(4) 4.0 g/L,NaCl 4.0 g/L,MgSO_(4) 1.0 g/L;最佳培养条件为:初始pH 6.75,温度30.5℃,接种量1%,180 r/min摇瓶培养12 h。优化后SH-50菌株产壳聚糖酶活性为26.6 U/mL,较优化前提高了5.3倍。SH-50菌株的产酶活性高于目前报道的大多数菌株,且产酶周期仅为12 h。该研究为壳聚糖酶的大规模生产和工业化制备低聚壳聚糖提供了重要的理论依据。