探討不同來源凝乳酶之純化及酵素特性與應用
學生姓名:
張浩秦
學期:
108上
摘 要:
凝乳酶(Rennet)是一種蛋白酶主要作用於 κ-酪蛋白(κ-Casein),並與鈣離子形成不溶性的副酪蛋白鈣,導致牛奶凝結,而形成凝乳。本篇探討不同菌株來源凝乳酶之純化及酵素特性與應用。來自 Bacillus Subtilis MTCC 10422 的凝乳酶經硫酸銨沉澱及管柱層析後可以得到分子量為 27 kDa 之目標蛋白,於 45°C 與 pH 6.0的基質中有最大之酵素活性,隨著保存環境溫度升高熱失活速率常數(Thermal inactivation rate constant, kd)也跟著上升,半衰期與 D 值則是呈現下降的趨勢,於基質中額外加入鈣離子對於凝乳反應有明顯的提升。來自 Bacillus licheniformisBL312 的凝乳酶透過高效率的純化步驟可得比活性為 5291 SU/mg 之酵素,其純度提升 5.09 倍,由於目標蛋白不與陰離子交換柱結合的特性表明此酵素是一種新型態的鹼性蛋白質,其有良好的pH耐受性及熱穩定性,最適作用環境是55°C、pH 5.5。此一酵素對 α 酪蛋白的水解能力大於 β 酪蛋白,因此適合製造出質地柔軟且不含苦味胜肽之乾酪。來自 Paenibacillus spp. BD3526 的凝乳酶經純化後可得比活性為 6791.73 SU/mg 分子量為 35 kDa 之酵素,其酵素活性會受到乙二胺四乙酸(EDTA)完全地抑制,這表明酵素在其活性位點具有金屬殘基,且是為一種金屬蛋白酶。於反應基質中添加 30 mM 氯化鈣能有效提高其酵素活性,最適作用環境是 65°C、pH 7.0,對 α 酪蛋白無明顯的水解作用,對 β 酪蛋白的水解現象則是隨反應時間增加而增強。綜合以上,由 Bacillus licheniformis BL312 所生產的凝乳酶,經簡易且快速的純化步驟後可以得到高活性及高純度之酵素,且具高度的 pH 耐受性及熱穩定性,因此認為該酵素具有成為的傳統凝乳酶替代品之潛力,期望在未來可以廣泛的應用於食品工業上降低乾酪之生產成本。
1081專題討論_摘要.pdf