[發明專利]一株產高鹽度耐受性酯類水解酶的中溫細菌及其應用

有效

• 申請號: 202110078547.3
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112779188B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 吳月紅;施曉威;許學偉;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;C12N9/16;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，公開了一株產高鹽度耐受性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 00011，其菌株所產的酯類水解酶在45℃達到最大酶活性，當pH值在6.0至9.0之間保持高活性，對高鹽度有較強耐受性，能耐受Ba²⁺、Mg²⁺等金屬離子。Ala2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。該基因所編碼的Ala2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，尤其涉及一株產高鹽度耐受性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IV家族酯酶與哺乳動物的激素敏感型脂肪酶（hormone-sensitive lipase，HSL）高度同源，因此又被稱為細菌來源HSL家族酯酶。有研究表明，海洋細菌來源的酯酶多數屬于這一家族。該家族酯酶具有多種不同的細菌來源，表現出優良的動力學特性，對短鏈對硝基苯酚酯和三丁酯具有普遍的催化水解活性。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，成為國內外研究熱點。

然而在一些水解條件苛刻的應用場景中，例如高鹽度等，現有技術中大多數的脂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，難以符合實際應用需求。因此有必要不斷開發出更多可耐受高鹽度的酯類水解酶種類，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高鹽度耐受性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 00011，其菌株所產的酯類水解酶具有高催化活性和高鹽度耐受性，可用于廣泛pH條件下高溫反應中酯類降解及其他酯類化合物的生物催化和轉化?？捎糜诰毣?、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高鹽度耐受性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 00011，已于2020年12月22日在廣東省微生物菌種保藏中心保藏，保藏編號為GDMCC NO：61379，保藏地址為廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓；微生物分類命名為中溫細菌Altererythrobacter aerophilus。

本發明的中溫細菌SIOC 00011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=6.0-9.0之間保持高活性（最大酶活的50%以上），最適pH為8.0；溫度范圍為10~60 ℃，最適溫度45 ℃；在15~40 ℃中孵育4h，仍能保持50%以上活性；對高鹽度有較強耐受性，在為2.5 M NaCl濃度下可保留40%以上的活性，在2 M NaCl濃度下孵育5h，仍能保持30%以上的活性。此外，其能耐受Ba²⁺、Mg²⁺等金屬離子，其活性會被Cd²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺和Zn²⁺離子明顯抑制，EDTA對酶活有促進作用。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高鹽度耐受性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。