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1、枯草芽孢杆菌酶在发酵工艺上的应用王伟王上俞志敏丛丽娜*（大连工业大学生物工程学院辽宁大连116034）摘要：枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）是当今工业酶的主要生产菌种之一，由于其产酶量高、种类多、安全性好、环保等优点在现代发酵工业生产中被广泛应用，其发酵生产的酶在工业、医学、食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸、水产养殖等领域均发挥着十分重要的作用。关键词：枯草芽孢杆菌；发酵；酶B.subtilisenzymeusedinthefermentationprocessWANGWeiWANGShan
2、gYUZhi-MinCONGLi-Na*(SchoolofBiologicalEngineering,DalianpolytechnicUniversity,Dalian,Liaoning116034,China)Abstract:Bacillussubtilis(Bacillussubtilis)isoneoftoday'smajorproducingstrainofindustrialenzymes,enzymeproductionbecauseofitshighvolume,variety,safety
3、,environmentalprotection,etc.arewidelyusedinmodernindustrialproductionfermentation,fermentationenzymesproducedinthefieldsofindustry,medicine,food,feed,wash,textile,leather,paper,aquacultureandotherhaveplayedaveryimportantrole.Keywords:Bacillussubtilis;ferme
4、ntation;Enzyme长期以来，枯草芽孢杆菌一直是工业微生物的主力军之一，它的使用可追溯到一千多年前，早在日本平安时代（794～1192年）日本人就已经利用枯草芽孢杆菌在大豆中采用固态发酵的方法生产他们的传统食品——纳豆，开创了利用枯草芽孢杆菌的历史[1]。由于其具有发酵周期短、产物丰富、可利用开发价值高以及作为食品药品安全性好等显著优点，使得它的应用一直延续至今，并在过去的一百多年中有了长足的进步。近年来，由于分子生物学的飞速发展，新的分子手段和技术的不断介入使得枯草芽孢杆菌的研究利用进入了新时期，在
5、食品加工、农业生产、能源开发等方面不断地涌现新突破，在工业微生物中的地位不断得到加强和巩固。1枯草芽孢杆菌的简介枯草芽孢杆菌，细胞直径在1.5到3微米，革兰氏阳性菌，细胞颜色分布均匀，污白色或微黄色，菌落表面粗糙不透明。细胞周围生长鞭毛，是一种需氧菌。芽孢杆菌种类众多，如B.WY-7枯草芽孢杆菌、B.WY-3枯草芽孢杆菌、B.NM-39枯草芽孢杆菌、B.Z-2枯草芽孢杆菌、B.WL-3枯草芽孢杆菌、B.168枯草芽孢杆菌等诸多种类。枯草芽孢杆菌广泛分布于自然界中，如湖泊，海洋，植物组织，土壤中，在动物肠道内也
6、大量分布。1.1枯草芽孢杆菌的生物学作用枯草芽孢杆菌在菌体发酵过程中会产生一些活性物质，如枯草菌素、多粘菌素、制酶菌素等，这些活性物质可以有效的的抑制致病病菌或可以导致感染的病菌的生长。枯草芽孢杆菌在发酵过程中会缓慢的消耗其生长环境中的游离养，这样会使肠道处于一个低氧的环境中，就能促进有益厌氧菌生长，而且可以产生有机类酸比如乳酸，这样就使肠道的PH值降低，间接地抑制其他病菌的生长[2]。枯草芽孢杆菌是一种能够产生多酶体系的菌，菌体能自身合成α-淀粉酶，蛋白酶，脂肪酶，纤维素酶等酶类，在动物体内的消化道中和其他
7、消化酶一同发挥作用，通过作用合成维生素，烟酸等物质。动物体内的干扰素活性和巨噬细胞的活性也会得到一定提升，因为其有良好的效果，所以枯草芽孢杆菌在动物饲料中有广泛的应用。我们还可以用它来改善水质，经过专家和学者的研究，它在环境保护和污水处理中有良好的应用前景，它可消除水中的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质，改善水体环境，为海产品养殖提供更好的条件，提高水的品质。能增强动物的抗病能力，还可以在生物肥料和土地改良中加以应用[3]。1.2枯草芽孢杆菌分泌的酶类枯草芽孢杆菌可利用的养料十分丰富，这就决定了其经过发酵可以
8、产生种类和数量都极为可观的酶。研究资料表明，枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶、α-淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶、木聚糖酶[4]等十几种酶。在过去的十年里，利用基因工程技术，枯草芽孢杆菌几乎可以在短期内大量生产任何种源的新酶，从而可省略大量的原始菌种改造、驯化、毒理学实验等工作；利用蛋白质工程技术，能够在生产新酶之前对该酶的性质进行改良和调整，从而改善酶的活性或者赋予酶新的所需性质。这些新
