Bacillus subtilis 所產角蛋白酶之生產及其特性探討
學生姓名:
李靜姍
指導教授:
宋文杰
學 號:
0013A011
學期:
104上
摘 要:
全世界每年家禽工業有十億噸羽毛廢棄物產生，主要成分為角蛋白，其粗蛋白質含量超過 90%，為優良之動物性蛋白質來源。因羽毛所含角蛋白具有穩定結構而不易被一般蛋白酶分解，可被微生物所生產之角蛋白酶降解，供作可溶性蛋白及胺基酸之供應來源。本篇研究探討 Bacillus subtilis 所產角蛋白酶之生產條件及其酵素特性。首先探討其培養基組成及其最適生產角蛋白酶之條件，結果顯示將 Bacillus subtilis 培養於以澱粉為碳源及豆粕粉為氮源之培養基可顯著增加角蛋白酶之產量，且其最適生產條件為 pH 8.5，45-55oC，酵素活性達518 KU/mL。接著將菌株放大培養於 14 公升之發酵槽並探討其最適生產條件，發現於 37 oC，700 rpm，0.7 vvm 條件下培養可顯著降解羽毛且產生大量可溶性蛋白質 (1.0 mg/mL，24小時)、 NH2-游離胺基酸 (120 μmole leucine/mL，48 小時) 及角蛋白酶活性 (7.6 Units/log CFU，72小時)。最後將 Bacillus subtilis 所產之角蛋白酶以陽離子交換 (CM-cellulose) 及膠過濾層析管柱 (sephadex G-75) 進行純化，發現經純化後之酵素其比活性 (5,233 Units/mg) 為原粗酵素液 (169 Units/mg) 之 31 倍。而後進行酵素特性分析，其結果顯示 Na+、K+、Mg2+、Ba2+ 及 Ca2+ 離子會促進角蛋白酶之活性，離子螯合劑則會抑制其活性，最適作用條件為 pH 7.5，50oC，其 pH 值及溫度安定性分別為 pH 5-10 及 20-60oC。綜合上述結果，獲得最適酵素生產及作用條件，有利未來快速降解羽毛，進而應用於動物飼料之營養補充。
●1216專討摘要.pdf