[發明專利]一株產同時耐受高鹽度、有機溶劑和去垢劑的酯類水解酶的中溫細菌及其應用

有效

• 申請號: 202110069787.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112779186B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 許學偉;施曉威;吳月紅;孟凡旭;周鵬;程虹
• 申請（專利權）人: 自然資源部第二海洋研究所;中國大洋礦產資源研究開發協會（中國大洋事務管理局）
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/18;C12R1/01
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;何俊

本發明涉及微生物領域，公開了一株產同時耐受高鹽度、有機溶劑和去垢劑的酯類水解酶的中溫細菌及其應用。本發明中溫細菌SIOC 00125具有分泌酯類水解酶的功能，且其分泌的酯類水解酶，催化活性高；對高鹽度有較強耐受性。同時該酶能夠耐受Sr²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺等金屬離子；EDTA對酶活有促進作用；同時該酶還能夠耐受多種有機溶劑和去垢劑。該酯類水解酶對于短鏈脂肪酸具有高催化活性，最適底物為對硝基苯酚己酸酯。該酯類水解酶的熱穩定性和對高鹽度較強的適應性，使其可應用于廢水處理、精細化工、制藥和環境修復等含鹽條件下的工業生產。

技術領域

本發明涉及微生物領域，尤其涉及一株產同時耐受高鹽度、有機溶劑和去垢劑的酯類水解酶的中溫細菌及其應用。

背景技術

酯類水解酶廣泛存在于微生物、動物和植物中，是一種能夠催化脂肪酸酯鍵水解或合成反應的一類水解酶的總稱。酯類水解酶參與生物體多個代謝過程，在酯類運輸、細胞結構構建以及能量代謝中發揮重要功能，是維持生命體生存所必需的酶類之一。第六家族由磷脂酶和羧酸酯酶組成，與來自真核生物的溶血磷脂酶同源性較高（40%），具有廣泛的底物特異性。廣泛底物譜和功能多樣性使該家族水解酶在諸如食品、醫藥、紡織、洗滌、污水處理、環境修復等領域具有廣泛的潛在應用價值。

然而在一些水解條件苛刻的應用場景中，例如高鹽度、含有機溶劑以及除垢劑等，現有技術中大多數的酯類水解酶在這些水解環境中酶活性會受到嚴重抑制，因此限制了其實際應用。雖然有部分酯類水解酶能夠耐受高鹽度或有機溶劑等，但是對于一些同時存在高鹽度、含有機溶劑以及除垢劑的應用場景，這些具有單一特性的酯類水解酶也難以符合實際應用需求。因此有必要不斷開發出更多兼具多種特性的酯類水解酶種類，以滿足不同應用場景的需求。

發明內容

本發明提供了一株產同時耐受高鹽度、有機溶劑和去垢劑的酯類水解酶的中溫細菌及其應用。本發明從西太平洋深層海水分離出一株中溫細菌SIOC 00125，其菌株所產的酯類水解酶具有高催化活性，以及同時對高鹽度、有機溶劑和去垢劑具有很高的耐受性，可用于各種嚴苛條件下酯類降解及其他酯類化合物的生物催化和轉化。可用于精細化工、制藥、洗滌、廢水處理和環境修復等工業領域。

本發明的具體技術方案為：

第一方面，本發明提供了一株產同時耐受高鹽度、有機溶劑和去垢劑的酯類水解酶的中溫細菌，分離自西太平洋深層海水，命名為SIOC 00125，已于2020年12月29日在廣東省微生物菌種保藏中心保藏，保藏地址為廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓，保藏編號為GDMCC NO：61385；微生物分類命名為中溫細菌Muricauda oceanensis。

本發明的中溫細菌SIOC 00125具有分泌酯類水解酶的功能，且其分泌的酯類水解酶，催化活性高，在pH值=6.0-10.5之間保持高活性（最大酶活的50%以上），最適pH為9.0；溫度范圍為15~70 ℃，最適溫度55 ℃；在15~50 ℃中孵育4h，仍能保持80%以上活性；對高鹽度有較強耐受性，在1.5 M 的NaCl濃度下時酶活達到最高，約提高了2倍，當NaCl濃度達到5M時，仍能保持約100%的酶活。同時該酶能夠耐受Sr²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺等二價金屬離子；EDTA對酶活有促進作用；同時該酶還能夠耐受多種有機溶劑和去垢劑（DMSO、甘油、甲醇、吐溫20、吐溫80、TritonX-100），甚至在DMSO、甘油、甲醇、吐溫20和吐溫80等環境下酶活性還有不同程度提高。該酯類水解酶對于短鏈脂肪酸具有高催化活性，最適底物為對硝基苯酚己酸酯。該酯類水解酶的熱穩定性和對高鹽度較強的適應性，使其可應用于廢水處理、精細化工、制藥和環境修復等含鹽條件下的工業生產。

第二方面，本發明提供了一種產同時耐受高鹽度、有機溶劑和去垢劑的酯類水解酶的中溫細菌的突變體，所述突變體為所述中溫細菌進行誘變、馴化、基因重組或者經自然突變而獲得的突變體。