Bacillus sp.DSL09-60b菌株的选育及其PLA降解酶的研究

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聚乳酸(PolylacticAcid,PLA)是一种由乳酸聚合而成的高分子聚酯,具有优良的机械性能、生物相容性及生物可降解性等优点,被人们认为是一种绿色生物塑料。本实验从抚顺石油三厂活性污泥中筛选出一株具有降解PLA活力的菌株DSL09,并对该菌株进行紫外线(UV)诱变,获得突变菌株DSL09-60b。同时,对突变菌株DSL09-60b的产酶条件进行优化、对其分泌的PLA降解酶分离纯化并对该酶学性质进行了初步研究。主要结果如下:1.以PLA作为唯一碳源,筛选出一株具有降解PLA活力的细菌,编号为DSL09。通过形态学的观察、生理生化鉴定及16S rDNA序列的测定与比对,证明该菌株比较接近Bacillus sp.的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。但不同的是该菌株在55℃条件下不能生长。因此,菌株DSL09可能属于Bacillus sp.新的种或亚种。2.为提高菌株DSL09对PLA的降解活力,对菌株DSL09进行紫外线(UV)诱变。通过紫外诱变,获得一株具有较强PLA降解酶活力和蛋白酶活力的突变菌株,编号DSL09-60b。3.该菌株具有降解PLA薄膜的能力,随着培养时间的延长,PLA薄膜逐渐由透明的状态变为白色不透明,同时表面出现许多孔洞,发生崩解现象。经扫描电子显微镜观察,被降解的PLA薄膜表面变得非常粗糙,已发生明显的侵蚀,进一步证明菌株DSL09-60b对PLA具有降解能力。4.对菌株DSL09-60b的产酶条件进行优化,其中单因素产酶条件为:培养时间54h,培养基初始pH8,转速175r/min,接种量6%(V/V),最佳诱导物0.5%的酪蛋白。为进一步优化菌株的产酶条件,设计了一个四因素三水平的正交实验,测定菌株DSL09-60b的最适产酶条件为pH8、转速175r/min、接种量为5%(V/V)、培养时间为72h。5.对菌株DSL09-60b分泌的PLA降解酶进行分离纯化。该酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为8.6。在温度为20~50℃和pH8.0~10.0的范围内,PLA降解酶的活力具有较高的稳定性。然后分别通过Q Sepharose Fast Flow和Sephacryl S-100凝胶层析柱,获得PLA降解酶,进行SDS-PAGE电泳得知,此蛋白酶并未纯化,有待进一步研究。
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