微生物与生化技术杂志

抽象的

利用农业废弃生物质通过解淀粉厌氧芽孢杆菌生产 α-淀粉酶：纯化和特性

Ilaria Finore、Paola Di Donato、Annarita Poli、Betul Kirdar、Ceyda Kasavi、Ebru O Toksoy、Barbara Nicolaus 和 Licia Lama

从厌氧芽孢杆菌的基础和应用研究中积累的知识表明，该属可作为与淀粉和木质纤维素生物质、废物处理、酶技术和生物能源生产相关的许多应用的良好替代品。我们研究了从南极分离的嗜热厌氧芽孢杆菌 MR3CT 菌株中纯化、生化特性和固定化耐热 α-淀粉酶，以及它在蔬菜废物中的生产。具体来说，在深层发酵 (SmF) 和固态发酵 (SSF) 条件下测试了芦苇根茎、洋蓟废生物质和土豆皮。来自 A. amylolyticus 的淀粉酶分子量约为 60 kDa，在 60°C 和 pH 5.6 时表现出最佳酶活性。此外，通过在 60°C 下 48 小时后保留高达 70% 的总活性，它在 2 mM 钙离子存在下表现出高热稳定性。固定化酶在第六次重复使用后保持了其初始活性的 48%。在 SmF 中生产的最佳条件是在 60°C 下培养 24 小时，使用 1% 的芦苇根茎，约为 2126 U/gds。当以 Cynara cardunculus 废弃生物质为底物、底物与水之比为 1:1（w/v）并在 60°C 下孵育 4 天时，SSF 培养物达到最大 α-淀粉酶产量（102 U/gds）。在本研究中，芦苇根茎是 SmF 中生产淀粉酶的良好底物，因此可以成为一种更便宜的替代方法来获取淀粉分解酶。事实上，通过使用 A. donax 的根茎作为生长底物，可以恢复比合成复合培养基更高的淀粉酶活性水平。还研究了在 SSF 条件下使用上述废物作为 A. amylolyticus 生长的唯一碳源来生产淀粉酶。在这些条件下，C. cardunculus 单位反应器体积的酶产量更高。