组合策略提高普鲁兰酶在枯草芽胞杆菌中的表达

摘要

普鲁兰酶(pullulanase)可催化支链淀粉、普鲁兰糖等多糖大分子中的α-1,6糖苷键水解,是最重要的淀粉酶之一。为提高普鲁兰酶发酵水平,该研究将Bacillus deramificans的普鲁兰酶表达于枯草芽胞杆菌WB600。首先考察了天然组成型、合成组成型、诱导型和自诱导型等强启动子对产酶的影响。结果显示,合成组成型P_(566)获得的普鲁兰酶活力达到58.1 U/mL,较优化前的启动子P_(43)提高96%。然后基于单因素和响应面优化确定了最佳培养基组成为:玉米浆14.8 g/L,蛋白胨7.3 g/L,葡萄糖17.5 g/L,Ca^(2+)1.2 mmol/L。在该条件下,重组普鲁兰酶活力提高至129.4 U/mL。在5 L罐中进行葡萄糖补料控制,重组菌发酵53 h后酶活力达到226.4 U/mL。研究结果为应用枯草芽胞杆菌生产普鲁兰酶提供了方法学参考。