產脂肪酶重組枯草芽胞桿菌的發酵優化

司冠儒，徐美娟，饒志明

(江南大學 工業生物技術教育部重點實驗室，無錫 214122)

脂 肪 酶 (lipase，EC3.1.1.3，triacylglycerol acylhydrolase)，又稱三酰基甘油水解酶。能催化水解三酰甘油生成脂肪酸、二酸甘油酯、單酸甘油酯以及甘油，其天然底物一般是不溶于水溶液的長鏈脂肪酸酰基酯。粘質沙雷氏菌脂肪酶以其獨特的性質廣泛應用于食品加工、生物醫藥和生物柴油等領域［1－2］。朱綺霞等［3－4］篩選到 1 株產脂肪酶的粘質沙雷氏菌，通過響應面法優化其發酵產酶條件，使其比酶活提高了10倍，達97.52 U/mL，并將其脂肪酶基因克隆至大腸桿菌進行表達，經發酵優化，重組菌比酶活達104 U/mL;王祎等［5］在大腸桿菌中表達了粘質沙雷氏菌脂肪酶，比酶活為8.6 U/mL;Ye等［6］將粘質沙雷氏菌脂肪酶基因克隆至畢赤酵母GS115中并成功表達，重組菌比酶活達66.2 U/mg。

粘質沙雷氏菌所產的胞外脂肪酶可應用于手性化合物的不對稱合成［7－8］。此外，粘質沙雷氏菌脂肪酶對甲醇、乙醇等有機溶劑有較高的耐受性［4，9］。然而，粘質沙雷氏菌本身產靈菌紅素，給后期酶的分離純化造成了不便，同時粘質沙雷氏菌潛在的致病性限制了其在手性藥物合成及生物柴油領域的應用。因此，將粘質沙雷氏菌脂肪酶基因克隆到安全宿主中進行高效表達一直是該領域研究的重要方向。

前期，筆者所在實驗室成員構建了1株重組枯草芽胞桿菌B.subtilis 168/pMA5-lipA，實現了來源于粘質沙雷氏菌的脂肪酶在枯草芽胞桿菌屬的首次成功表達。該菌株為組成型表達系統，無需添加誘導劑，節約了生產成本，且操作更為簡便，具有廣闊的工業應用前景。……