李學(xué)朋,梁琪,師希雄,馮瑞章,張炎,文鵬程,張衛(wèi)兵*
產(chǎn)凝乳酶微生物的研究概況
李學(xué)朋1,梁琪1,師希雄1,馮瑞章2,張炎1,文鵬程1,張衛(wèi)兵1*
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730070;2.宜賓學(xué)院發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川宜賓644000)
凝乳酶用途廣泛,其來(lái)源主要有動(dòng)物凝乳酶、植物凝乳酶和微生物凝乳酶,微生物凝乳酶一直是凝乳酶研究的熱點(diǎn)。對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)凝乳酶真菌、細(xì)菌和放線(xiàn)菌種類(lèi)以及產(chǎn)凝乳酶微生物的選育的研究情況進(jìn)行了綜述,以期為微生物凝乳酶的研究和開(kāi)發(fā)提供參考。
凝乳酶;微生物;選育
凝乳酶是一種從未斷奶的小牛胃中發(fā)現(xiàn)的酸性蛋白酶,在食品、醫(yī)藥和飼料等方面都有應(yīng)用[1]。凝乳酶的主要來(lái)源有動(dòng)物源凝乳酶、植物源凝乳酶和微生物源凝乳酶。動(dòng)物凝乳酶在干酪的生產(chǎn)中使用最早,應(yīng)用最為廣泛,其中使用最廣泛的是小牛皺胃酶,用其生產(chǎn)干酪時(shí)凝乳效果好、出品率高,所產(chǎn)干酪硬度和彈性好、苦味少[2]。但由于原料缺乏,凝乳酶價(jià)格昂貴。植物凝乳酶凝乳作用強(qiáng),脂肪損失少,收率較高,但制成的干酪?guī)в幸欢ǖ目辔?。微生物由于生長(zhǎng)周期短,受氣候、地域、時(shí)間限制小,用其生產(chǎn)凝乳酶成本較低、提取方便、經(jīng)濟(jì)效益高,可以節(jié)約動(dòng)、植物資源,所以產(chǎn)凝乳酶微生物及其所產(chǎn)凝乳酶一直是人們研究的熱點(diǎn),已經(jīng)報(bào)道的產(chǎn)凝乳微生物包括真菌、細(xì)菌、放線(xiàn)菌等[3]。
1.1 產(chǎn)凝乳酶真菌
20世紀(jì)60年代初人們開(kāi)始研究微生物凝乳酶,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)凝乳酶真菌有多種,其中主要包括米黑毛霉(Mucor miehei)、微小毛霉(Mucor pusillus)、栗疫菌(Endothia parasitica)、白腐菌(Trametes versicolor)、草酸青霉(Penicillium oxalicum)、米根霉(Rhizopus oryzae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)等[4]。
1.1.1 米黑毛霉
米黑毛霉凝乳酶由于凝乳活力與蛋白水力的比值較高,廣泛應(yīng)用于乳品工業(yè)[4]。已報(bào)道的產(chǎn)凝乳酶米黑毛霉有多種,包括米黑毛霉CBS 37065、米黑毛霉NRRL 3420、米黑毛霉NRRL 3169[5-8]等。STERNBERG M Z等[5]研究了產(chǎn)凝乳酶米黑毛霉NRRL 3420,結(jié)果表明,其分子質(zhì)量為34~39ku,該酶為酸性蛋白酶,在酸性條件下穩(wěn)定,不是金屬蛋白酶,硫酸鋁對(duì)酶有強(qiáng)烈抑制作用。LAGRANGE A等[6]純化并比較了米黑毛霉CBS 37065和米黑毛霉NRRL 3169凝乳酶的性質(zhì),兩者分子質(zhì)量相同,但氨基酸序列不一致。SEKER S等[7]對(duì)米黑毛霉NRRL 3420連續(xù)發(fā)酵條件進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,連續(xù)發(fā)酵時(shí)需要每天補(bǔ)給D-葡萄糖0.625g、pH值不需要控制,轉(zhuǎn)速為400r/min,發(fā)酵液酶活可以達(dá)到1.24IU/mL。金娟男等[8]將經(jīng)乙醇分步沉淀所制得的微小毛霉和米黑毛霉凝乳酶進(jìn)行了比較,米黑毛霉凝乳酶的凝乳效果要好于微小毛霉凝乳酶,在高溫和酸性環(huán)境要比微小毛霉凝乳酶穩(wěn)定。
1.1.2 微小毛霉
國(guó)內(nèi)外對(duì)產(chǎn)凝乳酶微小毛霉的研究也較多。1968年,ARIMAK等[9]發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)凝乳酶的微小毛霉(Mucorpusillus),并對(duì)微小毛霉凝乳酶的特性研究,發(fā)現(xiàn)其具有高活力,酶活可達(dá)到4650個(gè)酶活力單位。NOUANI A等[10]研究了溫度、pH值、CaCl2等因素對(duì)一株微小毛霉所產(chǎn)凝乳酶的影響,并與傳統(tǒng)動(dòng)物源凝乳酶進(jìn)行比較,結(jié)果表明,微小毛霉凝乳酶的分子質(zhì)量為49ku,在65℃加熱30min后酶完全失活。最適作用溫度為50℃,高于傳統(tǒng)凝乳酶的42℃,其他特性與傳統(tǒng)動(dòng)物源凝乳酶極為相似[11]。
矯慶華等[12]從19株真菌中篩出一株微小毛霉602,在含有50%~60%麩皮的半固體培養(yǎng)基中,起始pH 5.0~6.7,28℃培養(yǎng)96h,凝乳酶最高活力為17 000U/g麩皮。補(bǔ)加葡萄糖、蔗糖、硫酸銨、乳清粉均對(duì)酶的產(chǎn)生無(wú)顯著影響。酶的凝乳活力與蛋白水解活力作用的最適溫度均為65℃,此酶具有較高的凝乳活力對(duì)蛋白水解活力的比值,凝乳酶的pH值穩(wěn)定范圍為4.0~8.0,凝乳酶在60℃保溫5min,活力完全喪失。微小毛霉凝乳酶經(jīng)乙醇沉淀、CM-纖維素、DEAESephadex A25和Sepharose 2B柱層析純化后,酶的比活提高,蛋白質(zhì)收率為17.9%。酶的分子質(zhì)量為41.8ku,酶對(duì)血紅蛋白的米氏常數(shù)Km值為0.019mmol/L,酶的等電點(diǎn)為pH4.3。酶的化學(xué)修飾表明,酪氨酸、組氨酸、色氨酸、精氨酸以及巰基與酶的活性無(wú)關(guān),天冬氨酸的羧基是酶的必需基團(tuán),故此酶是一種典型的天冬氨酸蛋白酶[12]。
1.1.3 栗疫菌
栗疫菌(Endothia parasitica)產(chǎn)凝乳酶研究相對(duì)較少。SARDINAS J L等[13]從381株細(xì)菌和540株真菌中篩選出了一株產(chǎn)凝乳酶的栗疫菌。栗疫菌凝乳酶分子質(zhì)量為34~39ku;等電點(diǎn)為pH4.5;在60℃加熱5min后完全失活;在pH 5.0時(shí)最為穩(wěn)定。在凝乳酶的蛋白水解作用中,栗疫菌凝乳酶能夠產(chǎn)生丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、天冬氨酸等多種氨基酸,但不能產(chǎn)生色氨酸。HAGEMEYER K等[14]用2種方法對(duì)栗疫菌凝乳酶進(jìn)行了純化,該酶在pH 4.0~5.0時(shí)很穩(wěn)定,pH 7.0時(shí)不穩(wěn)定,分子質(zhì)量37.5ku,等電點(diǎn)為pH 4.6。LARSON M K等[15-16]研究了影響栗疫菌凝乳酶活力與穩(wěn)定性的因素,包括pH值、溫度和底物濃度等。
1.1.4 根霉
產(chǎn)凝乳酶的根霉也是一個(gè)研究熱點(diǎn)。KUMAR S等[17]對(duì)一株米根霉的胞外凝乳酶進(jìn)行了分離純化,并研究了其酶學(xué)特性。該酶經(jīng)過(guò)硫酸銨鹽析、離子交換層析和凝膠層析之后,純化91倍,回收率為26%。酶的最適作用溫度為60℃,活化能為63.37J/mol,在30~45℃范圍內(nèi)酶保持穩(wěn)定;酶的最適作用pH為5.5,在pH 5.5~7.5范圍內(nèi)凝乳酶保持了96%的活力。Ca2+的濃度和酶作用底物濃度與凝乳酶活力之間為雙曲線(xiàn)效應(yīng)。以脫脂乳為反應(yīng)底物時(shí),酶的米氏常數(shù)Km為5mg/mL。該凝乳酶能夠被胃蛋白酶抑制劑抑制其凝乳酶活力,證明其為天門(mén)冬氨酸蛋白酶。吳進(jìn)菊等[18]從中國(guó)曲中分離出產(chǎn)凝乳酶的根霉F34,進(jìn)一步研究表明,根霉F34菌株凝乳酶最適作用溫度為50℃,最適作用pH值為5.5,Ca2+、Zn2+、Fe2+和Fe3+對(duì)凝乳活力有明顯促進(jìn)作用,K+和Mg2+對(duì)凝乳活力促進(jìn)作用不明顯,而Na+、Cu2+、Co2+和Li2+對(duì)凝乳活力有明顯抑制作用。經(jīng)培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件優(yōu)化,確定了根霉F34產(chǎn)凝乳酶的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為米粉麩皮水解液4.5%,豆粉水解液4.0%,CaCl20.3%,KCl 0.5%;最適發(fā)酵條件:初始pH值為4.5,發(fā)酵溫度為34℃,培養(yǎng)時(shí)間為60h。滕國(guó)新等[19]采用體積分?jǐn)?shù)60%和71%乙醇分級(jí)沉淀方法分離酒曲根霉(Rhizopussp.)052凝乳酶,酶蛋白總回收率可以達(dá)到51.9%。分別得到凝乳酶活力為14.55U/mg和18.44U/mg的兩種組分。進(jìn)一步使用葡萄糖凝膠(Sephadex)G-100和DE-52提純凝乳酶,得到純酶蛋白根霉B4M2凝乳酶,分子質(zhì)量為36.6ku。Edman降解法測(cè)定酶蛋白分子N-末端15個(gè)氨基酸為GTGSVPVTDYQNDVE。根霉B4M2凝乳酶在pH1~7范圍內(nèi)、4℃條件下凝乳酶活力保持穩(wěn)定。酶作用的最適溫度為40℃,55℃保持20min完全失去活性。根霉B4M2凝乳酶凝乳能力與小牛凝乳酶相近,蛋白水解能力介于小牛凝乳酶與蛋白酶之間。
1.1.5 其他
除了以上幾種研究較多的產(chǎn)凝乳酶真菌外,另外有報(bào)道某些米曲霉(Aspergillus oryzae)、黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium)、白腐真菌(Trametes versicolor)、亞粘團(tuán)串珠鐮刀(Fusarium subglutinans)、擔(dān)子菌(Basidiomycetes)、乳白耙菌(Irpex lacteus)、魯氏淀粉霉(Amylomyces rouxii)等也能產(chǎn)生凝乳酶[20-27]。
表1 不同真菌凝乳酶的特性Table 1 Characteristics of different fungi rennet
1.2 產(chǎn)凝乳酶細(xì)菌
國(guó)內(nèi)外對(duì)產(chǎn)凝乳酶細(xì)菌的研究也比較早,主要集中在產(chǎn)凝乳酶細(xì)菌的分離、凝乳酶的酶學(xué)性質(zhì)、分離純化和培養(yǎng)條件優(yōu)化等。已報(bào)道的產(chǎn)凝乳細(xì)菌主要是芽孢桿菌屬的細(xì)菌。
1.2.1 多粘芽孢桿菌
最早報(bào)道的產(chǎn)凝乳酶細(xì)菌是多粘芽孢桿菌(Bacillus polymyxa),與小牛凝乳酶相比,多粘芽孢桿菌凝乳酶蛋白質(zhì)水解程度大,乳清發(fā)生渾濁,干酪產(chǎn)生苦味。MATTA H等[28]報(bào)道了多粘芽孢桿菌(Bacillus polymyxa)B-17能夠產(chǎn)生胞外凝乳酶,且所產(chǎn)凝乳酶具有很好的耐熱性,最適作用溫度為50℃,最適pH為7.5,分子質(zhì)量為30ku。
1.2.2 枯草芽孢桿菌
國(guó)內(nèi)外報(bào)道較多的產(chǎn)凝乳酶細(xì)菌是枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)。LAVU K R[29]通過(guò)凝膠過(guò)濾和離子交換層析將Bacillus subtilisK-26凝乳酶純化了24倍,經(jīng)十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate,SDS)凝膠電泳測(cè)定酶分子質(zhì)量為27 000ku對(duì)κ-酪蛋白的Km為2.77mg/mL,酶最適作用pH 7.5,最適作用溫度60℃,60℃處理30min酶失活,乙二胺四乙酸二鈉(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)可使酶不可逆失活,二異丙基氟磷酸(diisopropylfluorophosphate,DFP)對(duì)酶沒(méi)有影響,重金屬離子Hg2+和Pb2+可使酶失活。DUTT K等[30]從土壤中分離得到一株產(chǎn)凝乳酶枯草芽孢桿菌,具有較高的凝乳酶活力(milk-clotting activity,MCA)/蛋白水解酶活力(protease activity,PA)(MCA/PA)值。研究結(jié)果表明,酪蛋白對(duì)凝乳酶的產(chǎn)生具有誘導(dǎo)作用,果糖和硝酸銨能夠促進(jìn)產(chǎn)酶。在培養(yǎng)基(4%果糖、0.75%酪蛋白、0.3%NH4NO3、10mmol CaCl2,pH 6.0)中接種4%(v/v)的種子液,37℃、200r/min培養(yǎng)72h時(shí)酶活達(dá)到最高,為571.43U/mL。對(duì)其發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化后凝乳活力提高了6.67倍。
胡永金等[31]從采集自云南省的幾個(gè)奶牛場(chǎng)的土壤樣品篩選得到112株產(chǎn)凝乳酶微生物,其中細(xì)菌22株,一株枯草芽孢桿菌BB-23產(chǎn)凝乳酶活力高而蛋白水解活力低,該菌在麩皮培養(yǎng)基發(fā)酵72h后凝乳酶活力達(dá)73.80SU。劉河濤[32]從所采集的10種土壤和干酪樣品中分離純化出的34株微生物中,篩選出能產(chǎn)凝乳酶的枯草芽孢桿菌QL-2,其凝乳活力能達(dá)到62.83SU。
1.2.3 地衣芽孢桿菌
TREVOR M等[33]從生乳中分離得到一株產(chǎn)胞外凝乳酶的地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)。采用70%硫酸銨對(duì)該菌株所產(chǎn)凝乳酶進(jìn)行了初步純化,進(jìn)一步研究表明,最適作用溫度為65℃,最適pH為5.0~5.5,65℃作用3min后酶失活。AGEITOS J M等[34]純化并研究了地衣芽孢桿菌USC13凝乳酶的酶學(xué)性質(zhì)。在LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)地衣芽孢桿菌USC1能產(chǎn)生62ku的凝乳蛋白酶源,成熟后分子質(zhì)量變?yōu)?4ku。
宋曦等[35]利用改進(jìn)的酪蛋白培養(yǎng)基分離得到的地衣芽孢桿菌D3.11在發(fā)酵72h時(shí)凝乳酶活力達(dá)89.56SU/mL,經(jīng)優(yōu)化后凝乳活力提高到134.72SU/mL[36]。
1.2.4 球形芽孢桿菌
EL-BENDARY MA等[37-38]采用丙酮分級(jí)沉淀、DEAESephadex A-25和Sephadex G-100將球形芽孢桿菌(Bacillus sphaericus)NRC24凝乳酶純化了48倍,活力達(dá)到648 148U/mg。該酶在pH5.7~7.5、溫度為55℃時(shí)達(dá)到最高。Zi2+對(duì)酶有激活作用,Ni2+和Hg2+對(duì)酶有抑制作用。CaCl2在一定濃度范圍內(nèi)可以使酶激活,NaCl在5%~20%范圍內(nèi)使酶抑制。
1.2.5 黃色粘球菌
CARIAS J R等[39]報(bào)道了一株黃色粘球菌(Myxococcus xanthus)DK101,該菌能產(chǎn)生內(nèi)切蛋白酶,與凝乳酶一樣能特異性地水解Phe-Met之間的肽鍵,分子質(zhì)量為45ku。PETIT F等[40]研究了黃色粘球菌DK1622產(chǎn)胞外凝乳酶的條件,結(jié)果表明,該菌在pH 6.0時(shí)酶活最高。在發(fā)酵時(shí)間接近9h時(shí)酶活達(dá)到最高,酶活與菌體量不呈正相關(guān)。POZA M等[41-42]從4株黃色粘球菌中篩選得到一株黃色粘球菌422,該菌產(chǎn)生的凝乳酶分子質(zhì)量為40ku,等電點(diǎn)為5.0,最適pH為6.0,最適溫度為37℃,65℃處理12min后酶可完全失活。
1.2.6 糞腸球菌
SATO S等[43]從157株乳酸菌中篩選得到一株產(chǎn)凝乳酶的糞腸球菌(Enterococcus faecalis)TUA2495L,具有較高的MCA/PA值。所產(chǎn)凝乳酶分子質(zhì)量為34~36ku,等電點(diǎn)為5.4,Km值為0.61%。最適作用溫度為70℃,在pH5.5~10.0的范圍內(nèi)酶比較穩(wěn)定,F(xiàn)e2+、Cd2+、Ni2+、Cu2+、Al3+、SDS和EDTA對(duì)酶有抑制作用,Co2+、Mn2+和Zn2+對(duì)酶有激活作用。
1.2.7 蠟狀芽孢桿菌
周俊清[44]從采集自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)奶牛場(chǎng)的牛棚中、養(yǎng)牛場(chǎng)院內(nèi)、排水溝的土壤樣品中分離得到一株蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)BZ-17,對(duì)其進(jìn)行了誘變選育、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件優(yōu)化和酶學(xué)性質(zhì)研究。
表2 不同細(xì)菌凝乳酶的特性Table 2 Characteristics of different bacteria rennet
1.3 產(chǎn)凝乳酶放線(xiàn)菌
產(chǎn)凝乳酶放線(xiàn)菌主要有嗜熱放線(xiàn)菌(Thermoactinomyces)、小單孢菌屬(Micromonospora)、擬諾卡氏菌屬(Nocardiopsissp.)等。
郭光遠(yuǎn)等[45]在對(duì)云南不同地區(qū)放線(xiàn)菌區(qū)系及資源的考察過(guò)程中,對(duì)所分離到的2 127株放線(xiàn)菌中凝乳酶產(chǎn)生菌進(jìn)行了篩選,產(chǎn)酶菌株有356株,占其中49株產(chǎn)酶活力較高。62%的高溫鏈霉菌菌株產(chǎn)生凝乳酶,產(chǎn)酶活力大于100U/mL的菌株占5.2%;中溫鏈霉菌有11.3%的菌株產(chǎn)生凝乳酶,活性較高的占2.2%。小單胞菌、諾卡氏菌、馬杜拉放線(xiàn)菌和高溫放線(xiàn)菌等也有產(chǎn)生凝乳酶活性較高的菌株。盡管水生放線(xiàn)菌產(chǎn)酶菌株的比例較高,但高活力的菌株多數(shù)來(lái)自土壤。
CAVALCANTI M T H等[46-47]研究了諾卡氏菌屬所產(chǎn)凝乳酶的部分純化和酶學(xué)特性。經(jīng)過(guò)硫酸銨鹽析后,酶的純化倍數(shù)為7.2,產(chǎn)率為55.3%;經(jīng)過(guò)DEAE-cellulose純化后得到4個(gè)活性部分(F4、F5、F6、F7),其中F5部分表現(xiàn)了最好的凝乳酶活性。酶的最適凝乳pH分別為11.0和7.5,最適凝乳溫度為55℃,在pH 4.5~11.0范圍內(nèi)都比較穩(wěn)定,在65℃和75℃加熱30min后失活。諾卡氏菌(Nocardiopsissp.)在含豆餅粉1%、不含葡萄糖的培養(yǎng)基中,培養(yǎng)40h時(shí)凝乳酶活力達(dá)到最高,為24.49 U/mg。
目前關(guān)于高產(chǎn)凝乳酶微生物的誘變育種的研究大多集中在真菌如微小毛霉、黑曲霉、米黑毛霉等。誘變育種的所采用的方法主要有60Co-γ射線(xiàn)誘變、紫外線(xiàn)照射誘變、脫氧膽酸鈉誘變、常壓低溫等離子體誘變、微波輻照誘變和NTG誘變等。郭光遠(yuǎn)等[45]以毛霉Y85-8512作為出發(fā)菌,經(jīng)誘變選育得到酶活比值高且凝乳活力可達(dá)到5 000U/g的菌株。孫建等[48]從17株產(chǎn)凝乳酶的霉菌中通過(guò)放射誘變選出1株高產(chǎn)菌株,再進(jìn)行60Co-γ射線(xiàn)誘變,得到的變異株R132的凝乳活力提高了80%,酶活比值提高了65%。廖亮等[49]以米黑毛霉和黑曲霉為出發(fā)菌株,分別進(jìn)行紫外線(xiàn)照射誘變、脫氧膽酸鈉誘變和常壓低溫等離子體誘變,選育一株凝乳酶產(chǎn)量高,蛋白質(zhì)水解活力小的黑曲霉L-2-12。邵淑娟等[50]采用微波輻照方法對(duì)產(chǎn)凝乳酶的黑曲霉JG進(jìn)行誘變處理,選育出的突變株WB6-3、WB2-5,凝乳活力分別比出發(fā)菌株提高了35%和14%。
不同來(lái)源的凝乳酶由于其對(duì)作用底物的專(zhuān)一性不同,在凝乳時(shí)對(duì)κ-酪蛋白的水解位點(diǎn)不同,其在酶解階段的凝乳機(jī)理也不相同。豬胃蛋白酶A和C凝乳酶與小牛皺胃酶相同,水解κ-酪蛋白的目標(biāo)肽鍵均為Phe105~Met106[51]。萵苣凝乳酶水解κ-酪蛋白的靶位點(diǎn)為Arg97~His98、Lys111~Lys112或Lys112~Asn113的肽鍵[52],合歡凝乳酶則偏好水解Lys116~Thr117[53]。菜薊凝乳酶對(duì)牛和綿羊κ-酪蛋白的主要裂解位點(diǎn)是Phe105~Met106,但對(duì)山羊κ-酪蛋白的裂解位點(diǎn)是Lys116~Thr117[54]。在已報(bào)道的微生物凝乳酶中,栗疫菌(C.parasitica)蛋白酶水解κ-酪蛋白的目標(biāo)肽鍵是Ser104~Phe105[55];米黑毛霉(R.miehei)凝乳酶水解κ-酪蛋白的目標(biāo)肽鍵為Phe105~Met106[51]。
已報(bào)道的凝乳酶氨基酸序列和結(jié)構(gòu)均有一定的差異。牛源凝乳酶為單鏈,有323個(gè)氨基酸殘基,而雪白毛霉(R.niveus)、高大毛霉(M.mucedo)、佐氏曲霉(A.saitoi)、米黑毛霉(R.miehei)、微小毛霉(R.pusillus)、栗疫菌(C.parasitica)凝乳酶分別含有391、400、394、430、427、419個(gè)氨基酸殘基。牛源凝乳酶二級(jí)結(jié)構(gòu)中主要包含β-折疊和一些小的α-螺旋片,由N端區(qū)域和C端區(qū)域以雙葉折疊的方式形成了帶有活性位點(diǎn)Asp32和Asp215的分裂溝。菜薊凝乳酶的C端區(qū)域中含有“Asp-Thr-Ser”模體,酵母菌凝乳酶的C端區(qū)域中也含有“Asp-Thr-Ser”模體,這與其他真菌源凝乳酶中含有的“Asp-Thr-Gly”模體不同[56-57]。
凝乳酶用途廣泛,目前對(duì)凝乳酶的需求越來(lái)越大,對(duì)凝乳酶的研究及開(kāi)發(fā)刻不容緩。微生物源凝乳酶研究,受到了廣泛的重視。微生物凝乳酶的研究基礎(chǔ)是獲得大量高產(chǎn)優(yōu)良凝乳酶的微生物菌株,雖然關(guān)于產(chǎn)凝乳酶微生物資源的研究已取得了一定的成果,但這方面的研究仍需進(jìn)一步加強(qiáng)和深化。將來(lái)產(chǎn)凝乳酶微生物的研究應(yīng)從以下幾方面進(jìn)一步深化。
(1)篩選更多優(yōu)良菌種,優(yōu)良菌株所產(chǎn)的凝乳酶應(yīng)凝乳活力高而水解活力低,易于生產(chǎn),成本低,用其生產(chǎn)的干酪質(zhì)地和風(fēng)味易被消費(fèi)者接受。
(2)應(yīng)用誘變選育技術(shù)對(duì)產(chǎn)酶菌種進(jìn)行改良,提高單位產(chǎn)量,降低單位成本,使之更適于工業(yè)化生產(chǎn)。
(3)以現(xiàn)有的微生物凝乳酶基因資源為基礎(chǔ),應(yīng)用基因工程技術(shù)提高其表達(dá)率,獲得更高的產(chǎn)量。
(4)以現(xiàn)有的微生物凝乳酶為基礎(chǔ),應(yīng)用蛋白質(zhì)工程技術(shù)提高活性。
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Summary on rennet producing microorganisms
LI Xuepeng1,LIANG Qi1,SHI Xixiong1,FENG Ruizhang2,ZHANG Yan1,WEN Pengcheng1,ZHANG Weibing1*
(1.College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China; 2.Key Laboratory of Fermentation Resources and Application at Universities of Sichuan Province,Yibin University,Yibin 644000,China)
Rennet is widely used in many aspects,it occurs in animal,plants and microorganisms.The variety of rennet-producing fungi,bacteria,actinomycetes,and the breeding situation of rennet producing microorganism were summarized,in order to provide reference for research and development of microbial rennet.
rennet;microorganisms;breeding
Q556
A
0254-5071(2014)04-0013-06
10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.004
2014-03-14
發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(2011KFJ005);甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(1308RJZA260);十二五"農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011AA100903)
李學(xué)朋(1988-),女,碩士研究生,研究方向?yàn)槿槠肺⑸铩?/p>
*通訊作者:張衛(wèi)兵(1974-),男,副教授,博士,研究方向?yàn)閼?yīng)用微生物。