乳酸杆菌产蛋白酶的凝乳特性及酶性质研究

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近年来,对于酸奶发酵中传统的发酵剂保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的研究逐渐转向发酵过程中所产生功能性物质。乳酸杆菌因其在发酵过程中胞壁蛋白酶和胞内肽酶的水解作用,在形成干酪的质构和风味上都发挥很大作用,而乳酸杆菌产蛋白酶在酸奶中的应用在国内鲜有研究。本文的目的是研究乳酸杆菌产蛋白酶的凝乳特性及酶性质,获得合成对凝乳有促进效果的蛋白酶的乳酸杆菌,并将之应用于酸奶中。本论文对实验室保藏的44株菌通过脱脂乳平板法初筛,比酶活测定和凝乳实验,筛选出一株高效产蛋白酶菌株德氏乳杆菌保加利亚亚种MYC。菌株MYC所产蛋白酶对酸奶的各项质构参数有明显的上升趋势,最高值与未添加蛋白酶的空白值比较,硬度提高了34.4%,稠度提高了32.5%,黏结性提高了43.1%,粘度指数提高了44.5%,由此选作下一步实验的实验菌株。为了分离纯化MYC所产蛋白酶,本论文通过10k超滤浓缩无菌发酵液,Sephadex G-75葡聚糖凝胶层析,Capto Q离子交换层析相结合进行纯化。最终该蛋白酶比酶活由0.805U/mg上升到1.288U/mg,提高了1.6倍,酶活得率为51.63%。经软件Quantity One分析,该蛋白酶分子量约为51kDa。在凝乳实验中,纯化后的蛋白酶的添加使酸奶的硬度提高了18.2%,稠度提高了18.8%,黏结性提高了32.8%,粘度指数提高了34.4%。该蛋白酶的最适温度是37℃,酶在35℃左右稳定性最好,在4-35℃范围内都有较高酶活性,在65℃下孵育1h后酶活消失。最适pH为7.0,pH稳定范围在5.0-7.0,超出此范围酶活力有较大幅度的下降,在pH3.0和10.0时,仅有少量的活力。蛋白酶活力基本不受K+的影响,低浓度的Ca2+、Fe2+、Zn2+和高浓度的Mn2+能够提高蛋白酶活力,而高浓度的Ca2+、Zn2+则较为明显的抑制了蛋白酶活力,显著的被Cu2+所抑制。
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