脲酶基因挖掘及其在枯草芽孢杆菌中的重组表达

摘要

氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,简称EC)是一种存在于黄酒中的潜在致癌物,酶法降解EC及其前体物质尿素因此备受关注。该研究通过基因挖掘获得了解淀粉芽孢杆菌IT-45的脲酶(Ba-urease)基因并在食品级系统枯草芽孢杆菌中实现了表达与应用。通过密码子优化、核糖体结合位点优化重构脲酶基因簇后,酶活力从6.85 U/mL提升至9.01 U/mL;通过调整基因ureC的位置,脲酶活力进一步提升至10.15 U/mL。研究发现,重组脲酶的最适反应温度为37℃;最适反应pH范围为6.5~7.0,为中性脲酶。摇瓶发酵的最佳培养条件为:TB培养基、接种体积分数5%、诱导温度28℃、Ni^(2+)添加量4 mmol/L。在最佳发酵条件下,酶活力达到12.5 U/mL,在酶法降解黄酒中的尿素具有应用前景。