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      表面活性劑穩(wěn)定性堿性蛋白酶純化及性質(zhì)研究

      2011-10-18 04:17:12高兆建侯進(jìn)慧
      食品科學(xué) 2011年5期
      關(guān)鍵詞:絲氨酸活性劑芽孢

      高兆建,李 超,侯進(jìn)慧

      (徐州工程學(xué)院食品(生物)工程學(xué)院,江蘇 徐州 221008)

      表面活性劑穩(wěn)定性堿性蛋白酶純化及性質(zhì)研究

      高兆建,李 超,侯進(jìn)慧

      (徐州工程學(xué)院食品(生物)工程學(xué)院,江蘇 徐州 221008)

      從地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)XG12發(fā)酵液中分離純化表面活性劑穩(wěn)定性堿性蛋白酶,并對(duì)酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。利用硫酸銨分級(jí)鹽析、DEAE-Sepharose陰離子交換層析和Sephadex G-75分子篩凝膠過濾層析等方法,分離純化到了均一的酶蛋白,酶純度提高了42.6倍,回收率為25.3%。SDS-PAGE及Sephadex G-75分子篩凝膠過濾層析顯示酶蛋白為單亞基蛋白,分子質(zhì)量約為29.5kD。在pH7.0~11.0范圍內(nèi)酶活性及穩(wěn)定性較高,最適作用pH值為10.0,最適作用溫度40℃。Mg2+、Ca2+及Mn2+對(duì)酶有明顯激活作用。絲氨酸蛋白酶特異性抑制劑強(qiáng)烈抑制酶活性,表明所純化到的蛋白酶為絲氨酸蛋白酶。酶分別對(duì)終質(zhì)量濃度為0.1g/100mL的陰離子表面活性劑SDS、陽(yáng)離子表面活性劑CTAB和體積分?jǐn)?shù)為1%的非離子型表面活性劑Tween-80、Tween-20、Triton X-100以及氧化劑均具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。

      地衣芽孢桿菌XG12;堿性蛋白酶;分離純化;表面活性劑;酶學(xué)性質(zhì)

      蛋白酶是一類重要的工業(yè)水解用酶,年銷售量約占世界酶銷售總量的60%[1],從工業(yè)用酶角度考慮,蛋白酶是最為重要的一類水解酶。它廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的眾多行業(yè)中,如洗滌劑、食品加工、動(dòng)物飼料、制藥、制革、診斷試劑、蠶絲脫膠、多肽合成及污水處理等領(lǐng)域[2-3]。具有重要工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的蛋白酶主要從微生物中獲得,而認(rèn)為相對(duì)安全的芽孢桿菌屬和黑曲霉屬微生物是蛋白酶的主要來源。近年來,因芽孢桿菌屬微生物蛋白酶高產(chǎn)量、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì),人們?cè)絹碓絻A向于芽孢桿菌屬蛋白酶的研究[4]。近年來已經(jīng)從克勞氏芽孢桿菌(Bacillus clausii)[5]、莫哈韋芽孢桿菌(Bacillus mojavensis A21)[6]、嗜鹽芽孢桿菌(haloalkaliphilic Bacillus sp.)[7]等芽孢桿菌屬微生物中分離到表面活性劑穩(wěn)定性蛋白酶。這些蛋白酶能否在食品加工以及其他行業(yè)中使用還受到諸多因素的限制,如環(huán)境pH值、溫度、氧化劑以及金屬離子等對(duì)蛋白酶活性及穩(wěn)定性的影響。

      本實(shí)驗(yàn)室分離到一株產(chǎn)生表面活性劑穩(wěn)定性蛋白酶的地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)XG12,初步研究發(fā)現(xiàn)該菌株所產(chǎn)蛋白酶穩(wěn)定性較好。地衣芽孢桿菌表面活性劑穩(wěn)定性絲氨酸堿性蛋白酶的研究在國(guó)內(nèi)外尚未見同類報(bào)道。本研究報(bào)道了該酶的分離純化和酶學(xué)性質(zhì)。

      1 材料與方法

      1.1 試劑與儀器

      DEAE-Sepharose、Sephadex G-75 瑞典 Amersham pharmacia公司;其他常規(guī)試劑均為國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口分析純。

      蛋白電泳槽 美國(guó)Bio-Rad公司;GR21G型落地式冷凍離心機(jī) 日本日立公司。

      1.2 菌種與培養(yǎng)基

      蛋白酶高產(chǎn)菌株由本實(shí)驗(yàn)室分離篩選得到,經(jīng)鑒定并命名為Bacillus licheniformis XG12。

      培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件:接種適量的B. licheniformis XG12菌懸液于產(chǎn)酶培養(yǎng)基(葡萄糖10g/L、蛋白胨5g/L、CaCl22g/L、MgSO4·7H2O 0.01g/L、KH2PO40.1g/L、K2HPO40.5g/L、酵母浸膏2g/L、NaCl 0.15g/L、FeSO4·7H2O 0.01g/L、MnSO4·4H2O 0.01g/L)中,pH10.0,40℃,200r/min培養(yǎng)48h。發(fā)酵培養(yǎng)物在4℃條件下8000r/min離心15min,去除細(xì)胞,上清液作為粗酶液進(jìn)行下面的分離純化操作。

      1.3 酶的分離純化

      將發(fā)酵液離心取上清液,進(jìn)行硫酸銨分級(jí)鹽析(40%~70%飽和度),沉淀溶于20mmol/L的Tris-HCl緩沖液(pH8.0)中,對(duì)相同的緩沖液充分透析,12000r/min離心10min后,取2mL離心后的上清液上樣DEAESepharose fast flow (2.5cm×30cm)陰離子交換柱,用0~1.0mol/L的NaCl溶液(20mmol/L Tris-HCl,pH8.0)進(jìn)行線性梯度洗脫,洗脫速度為0.6mL/min。測(cè)定各收集管洗脫液的酶活力。合并有活性的收集管,裝入透析袋,用聚乙二醇20000進(jìn)行包埋,濃縮后取0.6mL樣品上樣Sephadex G-75 (1.6cm×90cm)分子篩凝膠柱,用0.02mol/L NaCl(溶于20mmol/L Tris-HCl,pH8.0)溶液進(jìn)行洗脫,洗脫速度為0.4mL/min。收集有酶活性部分檢測(cè)酶純度及用于酶學(xué)性質(zhì)的研究。

      1.4 酶活性測(cè)定

      參考Kembhavi等[8]的方法,并對(duì)其略有修改。取0.5mL待測(cè)酶液加入到1mL含有1g/100mL干酪素的20mmol/L的甘氨酸-NaOH緩沖溶液(pH10.0)中,40℃水浴保溫15min后,加入1mL 10g/100mL的三氯乙酸溶液終止反應(yīng),再將以上混合物置于室溫存放15min,12000r/min離心15min去除沉淀。上清液采用福林-酚試劑法測(cè)定蛋白質(zhì)含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線是以0~50mg/L的酪氨酸制作。空白對(duì)照為加入三氯乙酸溶液后再加入酶液,其他同上面一樣。蛋白酶活性的定義:1個(gè)單位的蛋白酶活性為在實(shí)驗(yàn)條件下每分鐘干酪素釋放lμg酪氨酸所需的酶量。所有的測(cè)定都重復(fù)3次,取其平均值。

      1.5 蛋白濃度測(cè)定

      采用Lowry法[9],以牛血清白蛋白制作標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)蛋白濃度進(jìn)行定量。

      1.6 分子質(zhì)量的測(cè)定

      1.6.1 凝膠過濾

      藍(lán)色葡聚糖上樣Sephadex G-75凝膠色譜柱,測(cè)定柱空隙體積(Vo),然后上樣標(biāo)準(zhǔn)蛋白及樣品蛋白,測(cè)定各蛋白的洗脫體積(Ve),以各標(biāo)準(zhǔn)蛋白的洗脫體積同柱空隙體積的比率(Ve/Vo)同標(biāo)準(zhǔn)蛋白的分子質(zhì)量對(duì)數(shù)(lgMW)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求出該蛋白酶的表觀分子質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)蛋白為兔磷酸化酶B、牛血清白蛋白、兔肌動(dòng)蛋白、胰蛋白酶抑制劑、雞蛋清溶菌酶作標(biāo)準(zhǔn)蛋白。

      1.6.2 SDS-PAGE凝膠電脈

      按Laemmli[10]的方法進(jìn)行SDS-PAGE凝膠電脈,分離膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%,濃縮膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%。將樣品及標(biāo)準(zhǔn)蛋白(兔磷酸化酶B(97400D)、牛血清白蛋白(66200D)、兔肌動(dòng)蛋白(43000D)、牛碳酸酐酶(31000D)、胰蛋白酶抑制劑(20100D)、雞蛋清溶菌酶(14400D))進(jìn)行SDS-PAGE電泳,然后以相對(duì)遷移率對(duì)分子質(zhì)量作圖,從圖中求出該蛋白酶的分子質(zhì)量。

      1.7 蛋白酶性質(zhì)研究

      1.7.1 溫度和pH值對(duì)酶活性的影響

      蛋白酶最適溫度的測(cè)定在0.02mol/L的甘氨酸-NaOH緩沖溶液(pH10.0)中,不同溫度(10~90℃)條件下進(jìn)行酶促反應(yīng)。熱穩(wěn)定性測(cè)定是將酶在不同溫度(40~80℃)條件下保溫120min,從開始每隔30min 取出一支試管,于冰水中冷卻后,按照1.4節(jié)方法測(cè)定殘余酶活力。以未經(jīng)過熱保溫的酶液作為空白對(duì)照(100%),計(jì)算相對(duì)酶活力。

      純化后的蛋白酶在不同pH6.0~12.0條件下進(jìn)行酶促反應(yīng)以測(cè)定其最適pH值。測(cè)定pH值穩(wěn)定性是將酶液加入到20mmol/L的不同pH值緩沖液中,再于40℃保溫1h,然后按照1.4節(jié)方法測(cè)定剩余蛋白酶的活力,計(jì)算相對(duì)酶活力。所用緩沖液為:pH6.0~7.5的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩沖液,pH8.0~8.5的Tris-HCl緩沖液,pH9.0~10.5的甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液,pH11.0~12.0的磷酸氫二鈉-氫氧化鈉緩沖液。

      1.7.2 金屬離子、抑制劑和表面活性劑對(duì)酶活力的影響

      取適當(dāng)稀釋的酶液,向其中分別加入用蒸餾水配制的金屬鹽溶液,使金屬離子終濃度達(dá)到5mmol/L,40℃保溫1h后,按1.4節(jié)方法測(cè)定殘余酶活力。

      將各種不同的酶抑制劑與純化后的酶液混合達(dá)到一定終濃度,在40℃孵育1h后,按照按1.4節(jié)方法測(cè)定殘余相對(duì)酶活力。

      為測(cè)定表面活性劑對(duì)酶穩(wěn)定性的影響,將純化后的酶液同不同濃度不同表面活性劑、氧化劑在40℃孵育1h,再以1.4節(jié)方法測(cè)定殘余相對(duì)酶活力。以上均以不加金屬離子、表面活性劑、氧化劑及抑制劑的酶液作為空白對(duì)照(100%)。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 蛋白酶的分離純化

      發(fā)酵液離心分離菌體,上清液采用40%~70%飽和度硫酸銨分級(jí)鹽析后,得到的沉淀蛋白溶解在20mmol/L Tris-HCl(pH8.0)緩沖溶液中。充分透析后,發(fā)酵液中大部分的黃褐色色素及部分雜蛋白被分離到透析液中,同時(shí)粗酶液深度濃縮。樣品上樣陰離子交換柱DEAESepharose FF,緩沖溶液充分洗脫,去除未結(jié)合的雜蛋白,A280nm在0.02以下時(shí),改用NaCl線性梯度洗脫,洗脫曲線如圖1所示。

      圖1 DEAE-Sepharose FF離子交換層析Fig.1 DEAE-Sepharose fast flow ion exchange chromatography of the protease

      圖2 Sephadex G-75分子篩凝膠過濾層析Fig.2 Sephadex G-75 gel filtration chromatography of the protease

      由圖1可知,洗脫得到一個(gè)大的主峰和3個(gè)小的蛋白峰。經(jīng)檢測(cè),大的主峰沒有酶活性,而第一個(gè)小峰檢測(cè)到強(qiáng)的蛋白酶活力。從蛋白洗脫曲線及收集管顏色判斷,樣品中大部分雜蛋白及殘余色素經(jīng)該柱層析后,完全同酶蛋白分開。酶蛋白洗脫出的NaCl濃度約為0.4mol/L。合并含酶活力的收集管,濃縮后,上樣分子篩凝膠柱Sephadex G-75,洗脫得到4個(gè)小的蛋白峰。檢測(cè)到第3個(gè)蛋白峰含有較強(qiáng)酶活性(圖2)。經(jīng)過以上純化步驟后,蛋白酶比活力達(dá)到1695.5U/mg,純化了42.6倍,回收率25.3%(表1)。

      表1 地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶的分離純化Table 1 Isolation and purification of the alkaline protease from B. licheniformis XG12

      經(jīng)過以上各步分離純化的酶液SDS-PAGE檢測(cè),結(jié)果見圖3。最后分離純化后的酶液電泳顯示單一條帶,表明酶蛋白達(dá)到電泳純,同標(biāo)準(zhǔn)分子質(zhì)量蛋白對(duì)照顯示,蛋白酶表觀分子質(zhì)量約為29.5kD,與通過Sephadex G-75色譜柱測(cè)得的分子質(zhì)量相一致。由此推斷,純化到的蛋白酶是單亞基蛋白。微生物來源的堿性蛋白酶分子質(zhì)量一般在15~36kD。菌株XG12蛋白酶與報(bào)道的堿性蛋白酶相比較,比源于枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis PE-11)(15kD)[11]、庫(kù)特氏菌(Kurthia spiroforme sp.)(8kD)[12]的蛋白酶分子質(zhì)量要大,但小于來自嗜鹽嗜堿芽孢桿菌(Bacillus sp.)(30~32kD)[7]的蛋白酶分子質(zhì)量。

      圖3 地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶SDS-PAGE圖譜Fig.3 SDS-PAGE of the fractions containing B. licheniformis XG12 protease obtained from successive purification steps

      2.2 蛋白酶的酶學(xué)性質(zhì)

      2.2.1 蛋白酶最適作用溫度及熱穩(wěn)定性

      圖4 溫度對(duì)地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶活性的影響Fig.4 Effect of temperature on B. licheniformis XG12 protease activity

      如圖4所示,在溫度20~60℃范圍內(nèi),都具有較強(qiáng)活性,相對(duì)酶活力都在80%以上,而在60℃以上或20℃以下,所測(cè)酶活性較低。酶最適作用溫度為40℃,比所報(bào)道的大部分芽孢桿菌蛋白酶最適溫度都要低,如短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)(60℃)[13]、莫哈韋芽孢桿菌(Bacillus mojavensis)(60℃)[14]、嗜熱芽孢桿菌(thermophilic Bacillus sp. PS719)(75℃)[15]等。蛋白酶在較低的溫度下具有高活力,從節(jié)約能源角度考慮,具有重要意義。將蛋白酶添加到食品原料中,在降低溫度條件下,可以達(dá)到更好的水解效果。

      圖5 溫度對(duì)地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶穩(wěn)定性的影響Fig.5 Effect of temperature on B. licheniformis XG12 protease stability

      如圖5所示,此蛋白酶在40~60℃非常穩(wěn)定,經(jīng)過90min的孵育后,殘余相對(duì)酶活力都在80%以上。但在80℃條件下孵育30min,殘余酶活會(huì)大幅度降低。整體而言,同所報(bào)道的其他微生物如嗜鹽嗜堿芽孢桿菌(haloalkaliphilic Bacillus sp.)[7]、棒曲霉(Aspergillus clavatus ES1)[16]等蛋白酶比較,地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶熱穩(wěn)定性較好,在常規(guī)的食品加工時(shí)間內(nèi)溫度即使上升到60℃蛋白酶活性也不會(huì)大幅下降。

      2.2.2 蛋白酶的最適作用pH值及穩(wěn)定性

      純化后的蛋白酶在不同pH值的緩沖體系中,40℃條件下測(cè)定酶活性,結(jié)果如圖6所示,蛋白酶在pH7.5~11之間所測(cè)相對(duì)酶活力均在在70%以上,最適作用pH值與所報(bào)道的枯草芽孢桿菌蛋白最適pH值一致[11],為pH10.0,具有典型的堿性蛋白酶特征[17-18],故地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶屬于堿性蛋白酶。而文獻(xiàn)所報(bào)道的如從蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus BG1)、綠膿桿菌PseA(Pseudomonas aeruginosa PseA)[19-20]等菌株來源的堿性蛋白酶最適pH值在8.0~9.0之間,當(dāng)超過10.0時(shí),活性幾乎完全喪失。

      圖6 pH值對(duì)地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶活性及穩(wěn)定性的影響Fig.6 Effect of pH on B. licheniformis XG12 protease activity and stability

      如圖6所示,酶的pH值穩(wěn)定性曲線同活性曲線基本一致,在pH7.0~11.0之間保持85%以上的酶活性,而在pH7.0以下,酶活性則急速下降,表明蛋白酶在堿性環(huán)境下非常穩(wěn)定。

      2.2.3 金屬離子對(duì)酶活性的影響

      從表2可見,Cu2+、Fe2+、Hg2+在所檢測(cè)范圍內(nèi)可以抑制30%~60%的酶活性,Zn2+對(duì)酶的抑制活性較弱;Ba2+、Na+、K+對(duì)酶活性的影響不明顯;Mg2+、Ca2+、Mn2+對(duì)蛋白酶有較強(qiáng)的激活作用,Mg2+的激活作用最強(qiáng),可以使酶活性提高30%以上,這與所報(bào)道的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis PE-11)堿性蛋白酶[11]相同。初步推測(cè),Mg2+在酶的活性中心結(jié)構(gòu)方面具有一定的功能。

      2.2.4 蛋白酶抑制劑對(duì)酶活力的影響

      純化的蛋白酶同不同種類的抑制劑孵育1h后,最適作用條件下檢測(cè)酶活力,結(jié)果如表3所示。半胱氨酸蛋白酶抑制劑如碘乙酸鹽(iodoacetate,0.05mmol/L)、E64(0.2mmol/L)、β-巰基乙醇(β-mercaptoethanol,1mmol/L)、半胱氨酸(cysteine,5mmol/L)對(duì)酶活力基本沒有抑制作用;天冬氨酸蛋白酶抑制劑抑肽素(pepstatin,1mmol/L)對(duì)酶也沒有抑制作用。金屬酶抑制劑EDTA和EGTA基本沒有抑制作用。胰凝乳蛋白酶抑制劑(0.1mmol/L)幾乎可以完全抑制酶活性。大豆胰蛋白酶抑制劑(soybean trypsin inhibitor,0.05mmol/L)處理后仍有65%的酶活力殘存。而絲氨酸蛋白酶特異性抑制劑PMSF(phenylmethanesulfonyl fluoride,2mmol/L)、抑肽酶(aprotinin,0.5mmol/L)、彈性蛋白酶抑制劑(elastinal,0.2mmol/L)以及3,4-二氯異香豆素(3,4-dichloroisocoumarin,2mmol/L)完全抑制酶活力,表明該酶活性中心可能含有絲氨酸殘基,故該地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶歸為絲氨酸蛋白酶。

      表2 金屬離子對(duì)地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶活性的影響Table 2 Effects of metal ions on B. licheniformis XG12 protease activity

      表4 表面活性劑、氧化劑對(duì)酶活力的影響Table 4 Effect of surfactants and oxidants on B. licheniformis XG12 protease activity

      表3 蛋白酶抑制劑對(duì)地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶活力的影響Table 3 Effects of protease inhibitors on protease activity from B. licheniformis XG12

      2.2.5 表面活性劑、氧化劑對(duì)酶活性的影響

      表4顯示,非離子型表面活性劑Triton X-100、Tween-20及Tween-80對(duì)地衣芽孢桿菌XG12蛋白酶均沒有抑制作用,而Tween-20及Tween-80還具有較強(qiáng)的激活作用,Tween-20能使酶活力提高到124%。陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對(duì)酶活性沒有影響。強(qiáng)陰離子表面活性劑SDS往往是很多酶的抑制劑,而0.1g/100mL的SDS能夠激活蛋白酶酶活性達(dá)113%。氧化劑雙氧水、過硼酸鈉、次氯酸鈉對(duì)酶活性有較低的影響,在40℃孵育1h,酶活性損失僅為20%~25%,表明該酶耐受氧化劑的能力很強(qiáng)。

      3 結(jié) 論

      目前,雖然有幾種來自芽孢桿菌屬的絲氨酸蛋白酶被分離純化,但地衣芽孢桿菌這個(gè)屬的胞外堿性絲氨酸蛋白酶還未見報(bào)道,本實(shí)驗(yàn)采取硫酸銨分級(jí)鹽析、DEAE-Sepharose陰離子交換層析和Sephadex G-75分子篩凝膠過濾層析的方法,純化到了電泳純的蛋白酶。

      已報(bào)道的絲氨酸蛋白酶活性和穩(wěn)定性對(duì)環(huán)境條件的要求比較嚴(yán)格,有的堿性蛋白酶即使在較短的時(shí)間內(nèi)也很快失去了活性。本實(shí)驗(yàn)從地衣芽孢桿菌XG12中分離并純化了胞外堿性絲氨酸蛋白酶,該酶也與其他的堿性絲氨酸蛋白酶相似,分子質(zhì)量29.5kD,最適反應(yīng)溫度為40℃。酶學(xué)性質(zhì)研究表明,地衣芽孢桿菌XG12堿性絲氨酸蛋白酶不僅在較低的溫度下具有高活性,而且在較廣的堿性條件下和較高的溫度下都能維持高活性并十分穩(wěn)定,而且高濃度的表面活性劑、氧化劑都對(duì)酶活性沒有多大影響,甚至能促進(jìn)酶活性。實(shí)驗(yàn)表明該酶在60℃維持90min酶活還在80%以上;在pH7.0~11.0之間孵育1h,測(cè)得酶活性高于85%。不同種類的洗滌劑處理1h,酶活性都保持在100%以上,而Tween-20及Tween-80對(duì)酶還有強(qiáng)烈的激活作用。相對(duì)來說,它是一種很穩(wěn)定的堿性絲氨酸蛋白酶。這些優(yōu)良特性使蛋白酶在食品等領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用價(jià)值。

      [1] RAO M B, TANKSALE A M, GHATGE M S, et al. Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases[J]. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 1998, 62(3): 597-635.

      [2] GUPTA R, BEG Q K, LORENZ P. Bacterial alkaline proteases: molecular approaches and industrial applications[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2002, 59(1): 15-32.

      [3] KUMAR C G, MALIK R K, TIWARI M P. Novel enzyme-based detergents: an Indian perspective[J]. Current Science, 1998, 75(12):1312-1318.

      [4] JOO H S, KUMAR C G, PARK G C, et al. Oxidant and SDS-stable alkaline protease from Bacillus clausii I-52: production and some properties[J]. Journal of Applied Microbiology, 2003, 95(2): 267-272.

      [5] JOO H S, CHANG C S. Production of an oxidant and SDS-stable alkaline protease from an alkaophilic Bacillus clausii I-52 by submerged fermentation: Feasibility as a laundry detergent additive[J]. Enzyme and Microbial Technology, 2006, 38(1/2): 176-183.

      [6] HADDAR A, BOUGATEF A, AGREBI R, et al. A novel surfactant-stable alkaline serine-protease from a newly isolated Bacillus mojavensis A21. Purification and characterization[J]. Process Biochemistry, 2009,44(1): 29-35.

      [7] PATEL R K, DODIA M S, JOSHI R H, et al. Purification and characterization of alkaline protease from a newly isolated haloalkaliphilic Bacillus sp.[J]. Process Biochemistry, 2006, 41(9): 2002-2009.

      [8] KEMBHAVI A A, KULKARNI A, PANT A A. Salt-tolerant and thermostable alkaline protease from Bacillus subtilis NCIM No 64[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology, 1993, 38(1/2): 83-92.

      [9] PETERSON G L. Determination of total protein[J]. Methods Enzymology, 1983, 91: 86-105.

      [10] LAEMMLI U K. Cleavage of structural proteins during the assembly of bacteriphoge T4[J]. Nature, 1970, 227: 680-685.

      [11] ADINARAYANA K, ELLAIAH P, PRASAD D S. Purification and partial characterization of thermostable serine alkaline protease from a newly isolated Bacillus subtilis PE-11[J]. AAPS Pharm Sci Technol,2003, 4(4): 1-9.

      [12] STEELE D B, FISKE M J, STEELE B P, et al. Production of a lowmolecular-weight, alkaline-active, thermostable protease by a novel spiral-shaped bacterium Kurthia spiroforme, sp. nov.[J]. Enzyme and Microbial Technology, 1992, 14(5): 358-360.

      [13] KUMAR C G. Purification and characterization of a thermostable alkaline protease from alkalophilic Bacillus pumilus[J]. Letters in Applied Microbiology, 2002, 34(1): 13-17.

      [14] BEG Q K, GUPTA R. Purification and characterization of an oxidationstable, thiol-dependent serine alkaline protease from Bacillus mojavensis[J]. Enzyme and Microbial Technology, 2003, 32(2): 294-304.

      [15] HUTADILOK-TOWATANA N, PAINUPONG A, SUNTINALERT P.Purification and characterization of an extracellular protease from alkaliphilic and thermophilic Bacillus sp. PS719[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering, 1999, 87(5): 581-587.

      [16] HAJJI M, KANOUN S, NASRI M, et al. Purification and characterization of an alkaline serine-protease produced by a new isolated Aspergillus clavatus ES1[J]. Process Biochemistry, 2007, 42(5): 791-797.

      [17] SINGH J, BARTA N, SOBTI R C. Serine alkaline protease from a newly isolated Bacillus sp. SSR1[J]. Process Biochemistry, 2001, 36(8/9): 781-785.

      [18] BANIK R M, PRAKASH M. Laundry detergent compatibility of the alkaline protease from Bacillus cereus[J]. Microbiological Research,2004, 159(2): 135-140.

      [19] GUPTA A, ROY I, KHARE S K, et al. Purification and characterization of a solvent stable protease from Pseudomonas aeruginosa PseA[J].Journal of Chromatography A, 2005, 1069(2): 155-161.

      [20] GEOK L P, RAZAK C, RAHMAN R, et al. Isolation and screening of an extracellular organic solvent-tolerant protease producer[J]. Biochemical Engineering Journal, 2003, 13(1): 73-77.

      Purification and Characterization of Surfactant-stable Protease

      GAO Zhao-jian,LI Chao,HOU Jin-hui
      (College of Food (Biological) Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China)

      A surfactant-stable alkaline protease was isolated and purified from Bacillus licheniformis XG12, and its enzymatic properties were also characterized. A protease with high purity from strain XG12 was purified by precipitation with ammonium sulfate, DEAE-Sepharose ion exchange chromatography and Sephadex G-75 gel filtration chromatography. The purified protease exhibited a 42.6-fold enhancement in specific activity and its recovery rate was 25.3%. The enzyme was composed of a single polypeptide chain with an apparent molecular mass of 29.5 kD as determined by SDS-PAGE. This alkaline protease was highly active and stable in the pH range of 7.0-11.0 with an optimal pH of 10.0. The maximum activity of this alkaline protease was observed at 40 ℃. In addition, this protease could be activated by divalent cations such as Mg2+, Ca2+and Mn2+and inhibited by serine-protease inhibitors, suggesting that this alkaline protease was a serine-protease. Moreover, this alkaline protease also exhibited extreme stability towards anionic (0.1% SDS), cationic (0.1% CTAB), non-ionic surfactants (1% Tween-80, 1%Tween-20 and 1% Triton X-100) and oxidants. Due to its promising properties, this alkaline protease from Bacillus licheniformis XG12 will have potential applications in food and laundry detergents.

      Bacillus licheniformis XG12;protease;purification;surfactant;characterization

      Q814.1

      A

      1002-6630(2011)05-0211-06

      2010-06-24

      徐州工程學(xué)院青年培育基金項(xiàng)目(XKY2009123)

      高兆建(1976—),男,講師,博士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail:gaozhaojian@126.com

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