芽孢杆菌在工业上的应用

酶是活细胞产生的一种生物催化剂，广泛应用于工业生产中，利用芽孢杆菌发酵生产高活性、高纯度淀粉酶、蛋白酶的方法在20世纪30年代就开始应用。这些酶的生产极大地推动轻工业和食品工业的发展。

蛋白酶可用于制革、丝绸工业、加酶洗涤剂的制造．多以地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等为生产菌。蛋白酶的耐热性是关系到其是否适合做添加剂的重要指标。1991年．Mura0等首次从芽孢杆菌Bacillus.sp MN-32中分离到一种蛋白酶kumam0lysin。在pH 3．0的条件下最适作用温度为70℃，在80℃下保温10min，保留原活性的60％以上，但在90℃下保温10min，酶基本上失活。Kumamolyrsin对目前已知的羧基蛋白酶抑制剂不敏感(Murao等，1993)，是较好的蛋白酶制剂。嗜热脂肪芽孢杆菌等嗜热细菌大多能产生耐高温且热稳定性强的碱性蛋白酶，因此作为酶制剂的生产菌种是当前国内外研究的热点。

淀粉酶的生产和应用处于整个酶制剂的首位，大多数的芽孢杆菌都能够产生胞外淀粉酶。20世纪初，德国的Boiden和Effront先后从枯草芽孢杆菌培养液中分离出淀粉酶。70年代后期，人们开始用巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌和蜡质芽孢杆菌等生产口一淀粉酶，后来发现嗜热脂肪芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌能产生耐高温的a一淀粉酶。1 998年，Ikawz等从枯草芽孢杆菌种分离到一种a一淀粉酶，这种淀粉酶可以以不同的效率水解可溶性淀粉、糖原、支链淀粉、直链淀粉、葡聚糖等多种底物，水解的效率分别为100％、94％、133％、39％、12％。45℃时酶活力稳定，当加热到60℃时酶活力完全丧失(Ikawa等，1998)。

纤维素酶是一种多组分酶系，采用色谱、电泳等技术可将纤维素酶分成不同的组分。从目前看，至少包括三类性质不同的酶：外切β一1，4一葡聚糖酶、内切β—l，4葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶。早期纤维素酶的生产以霉菌产生的酸性纤维素酶为主，1970年，UNLIVER公司的研究人员首先发现嗜碱性芽孢杆菌产生的碱性纤维素酶，作为洗涤剂的添加剂可以增强洗涤效果。田亚平等报道，嗜碱性芽孢杆菌产生的纤维素酶，其去污效果与生产发酵工艺有关。

近年的研究表明，生产碱性纤维素酶的微生物大多数是属于芽孢杆菌，包括耐碱菌和嗜碱菌。近年来还发现芽孢杆菌的许多菌种能同时产生多种不同的酶。枯草芽孢杆菌除能产生淀粉酶、蛋白酶外，还能产生中性口一甘露聚糖酶、中性植酸酶、抗菌蛋白等；蜡质芽孢杆菌产生青霉素酶、超氧化物歧化酶．并且能够产生抗真菌物质；蜂房芽孢杆菌能够产生淀粉酶、几丁质酶及木聚糖酶；短芽孢杆菌能产生几丁质酶、n一淀粉酶、a一乙酰乳酸脱羧酶以及分泌多种蛋白质；环状芽孢杆菌产生乳糖酶、几丁质酶、β一半乳糖苷酶；短小芽孢杆菌生产耐碱木聚糖酶、碱性蛋白酶；坚强芽孢杆菌生产淀粉酶等。

巨大芽孢杆菌在回收贵重金属方面也有重要作用。刘月英等(2000)报道．巨大芽孢杆菌Do1吸附金离子时，在pH为3．0时期生物吸附作用是一个快速的过程，最初5min的吸附量可以达到总吸附量的95％，吸附方式是将溶液中的Au ³⁺还原成Au．在细胞表面或溶液中形成晶体。

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