產(chǎn)亞硝酸鹽還原酶短乳桿菌發(fā)酵條件優(yōu)化及酶的分離純化研究.pdf

1、亞硝酸鹽作為氮循環(huán)的中間產(chǎn)物，廣泛存在于自然界中，是潛在的致癌物質(zhì)，在多數(shù)食品中均有檢出。尤其在蔬菜中含量較高，是硝酸鹽的細(xì)菌還原產(chǎn)物；亞硝酸鹽具有防腐和增強(qiáng)風(fēng)味的作用，作為添加劑加到肉制品。近年來，亞硝酸鹽含量超標(biāo)已對(duì)食品、水質(zhì)、養(yǎng)殖和環(huán)境等造成了不同程度的危害，人們極力尋找有效控制或降解亞硝酸鹽的方法。乳酸菌是人體益生菌，可產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶，利用生物酶法降解亞硝酸鹽是一種安全有效的新方法。
　　 本文利用實(shí)驗(yàn)室前期篩選并鑒

2、定的一株產(chǎn)亞硝酸鹽還原酶的短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，通過優(yōu)化培養(yǎng)基和發(fā)酵條件使產(chǎn)酶量提高，并從菌體中分離提取到該酶，同時(shí)研究了NiRs的部分酶學(xué)性質(zhì)，另外，還對(duì)亞硝酸鹽還原酶降解腌制蔬菜和肉制品中殘留亞硝酸鈉的情況進(jìn)行了初步研究。主要研究結(jié)果如下：通過營(yíng)養(yǎng)條件優(yōu)化提高了產(chǎn)酶能力，酶濃度達(dá)1827.4 U/mL，與優(yōu)化前的酶濃度1353.4 U/mL提高了35.06％。進(jìn)一步對(duì)其發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，得到發(fā)酵條件為

3、：發(fā)酵液初始pH值6.42、接種量5.6％、添加量119μg/mL、30.5℃培養(yǎng)。綜合兩次優(yōu)化的最優(yōu)條件，亞硝酸還原酶的酶濃度為達(dá)到2139.2 U/mL，比優(yōu)化前高出58.06％，比一次優(yōu)化后高出17.59％。粗酶液經(jīng)過鹽析、微濾、透析、DEAE-52離子交換層析和Sephadex G-150凝膠層析等分離純化步驟，使NiRs的專性酶活達(dá)到1334.06 U/mg，比粗酶液提高了5.14倍。對(duì)亞硝酸鹽還原酶的部分酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，得

4、出酶反應(yīng)的適宜溫度為28-35℃，最適溫度為30℃；酶的熱穩(wěn)定性不好，溫度超過40℃，酶活性即損失87.5％。酶的反應(yīng)最適pH為5.5，從酸堿對(duì)酶的影響曲線來看，該酶是一種酸性酶。NiRs的Km值為120.52μg/mL。金屬離子對(duì)酶的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：低離子濃度時(shí)，Al3+、Cu2+、Fe2+和Fe3+能提高酶活力；Ba2+、Ag+、Cd2+、Mg2+和Ca2+對(duì)酶活力有抑制作用；Zn2+和K+對(duì)酶活力影響不大；高離子濃度時(shí)，Al3+