蛋白酶整理

一、蛋白酶的分类、主要用途及作用

二、产蛋白酶菌株的筛选

三、产酶发酵

四、蛋白酶活性测定的方法

蛋白酶的分类、主要用途及作用

酶：酶是具有生物催化功能的生物大分子。

蛋白酶：水解蛋白质肽键的一类酶的总称

蛋白酶分类：

1据水解多肽的方式分为内肽酶和外肽酶

2据反应的最适pH值分为酸性，碱性，中性蛋白酶

蛋白酶简介：广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、细菌，其次由酵母、放线菌生产。催化蛋白质水解的酶种类很多，重要的有胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶等。蛋白酶对所作用的底物有严格的选择性，一种蛋白酶只能作用于蛋白质分子中一定的肽键，如胰蛋白酶催化水解碱性氨基酸所形成的肽键。蛋白酶分布广泛，主要存在于人和动物消化道中，在植物和微生物中含量丰富，由于动植物资源有限，工业生产上生产蛋白酶制剂主要利用枯草杆菌等微生物发酵设备。

一、酸性蛋白酶

定义：

酸性蛋白酶是一种能在酸性环境下水解蛋白质的酶类

注：酸性蛋白酶是指蛋白酶具有较低的最适pH,不是指酸性基团存在于酶的活性部位.

简介：

主要来源于动物的脏器和微生物分泌物，包括胃蛋白酶、凝乳酶和一些微生物蛋白酶。根据其产菌的不同，微生物酸性蛋白酶可以分为霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和担子菌酸性蛋白酶，根据作用方式可以分为两类：一类是与胃蛋白酶相似，主要的产酶微生物是曲霉、青霉和根酶等；另一类是与凝乳酶相似，主要产酶微生物是毛酶和栗疫酶等，

从酶的活力-PH曲线分析,在酶的活性部位中含有一个或更多的羧基，这一类蛋白酶中研究最彻底的是胃蛋白酶。酸性蛋白酶具有较好的耐酸性，目前用于工业化生产的酸性蛋白酶大多为霉菌酸性蛋白酶，此类酶的最适作用pH值为3.0左右，当pH值升高时，酸性蛋白酶的酶活会明显降低，且此类酶不耐热，当温度达到50℃以上时很不稳定，从而限制了酸性蛋白酶的应用范围。

基本性质

酸性蛋白酶的最适PH从2左右(胃蛋白酶)到4左右

应用

1酿酒：酸性蛋白酶在酿酒的过程中起协同作用，具有溶解发酵原料，促进微生物繁殖，降解酵母菌体蛋白等多种功能。

2毛用酸性蛋白酶最适ph3.5，最适温度40度，用该酶处理预处理后的羊毛，可以得到较大的减量率和较好的细度。面临的问题：酶对羊毛的作用活力不高。3食品工业：食品上用以淀粉改良，提高食品风味、改良品质，因能提高氨基酸含量

4啤酒生产：能有效阻断双乙酰生成，缩短啤酒成熟期。

饲料添加剂：提高饲料利用率。

二、碱性蛋白酶

简介

碱性蛋白酶是由造育的地衣芽孢杆菌发酵而得，主要成分为枯草杆菌蛋白酶，是一种内切酶，催化部位为丝氨酸，分子量约为27300。碱性蛋白酶是由造育的地衣芽孢杆菌发酵而得，主要成分为枯草杆菌蛋白酶，是一种内切酶，催化部位为丝氨酸，分子量约为27300。

基本性质

适宜于在40-55℃、PH9-11的碱性条件下使用，超出以上范围酶的活力下降。重金属离子和阳离子表面活性剂对其活力有抑制作用，应用中应避免。

应用

碱性蛋白酶是目前市场上流行的洗涤添加剂，能大幅度提高洗涤去污能力，特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢,具有独特的洗涤效果。

二、中性蛋白酶

简介

中性蛋白酶是由枯草芽孢杆菌经发酵提取而得的，属于一种内切酶，可用于各种蛋白质水解处理。在一定温度、PH值下，本品能将大分子蛋白质水解为氨基酸等产物。可广泛应用于动植物蛋白的水解

基本性质

水解温度 35 ～55 ℃ PH 值： 6.0 ～ 7.5

应用

1动植物蛋白水解粉（HAP、HVP）生产的应用

利用中性蛋白酶的酶促反应，可把动植物的大分子蛋白质水解成小分子肽或氨基酸，以利于蛋白质的有效吸收和利用，其水解液AN%高，水解度高，风味佳，已广泛用于生产高级调味品和食品营养强化剂，各种动物来源性抽提物生产功能性骨、肉提取物（骨素）、水产提取物、蛋白胨、肽等及研究开发一些高附加值的功能食品。

2焙烤行业的应用：

中性蛋白酶可将面团的蛋白质水解成胨、肽类甚至氨基酸，从而减弱面团筋力，使它具有良好的可塑性和延伸性，保持清晰美观的印花图案。改善成品的光泽、使饼干断面层次分明，结构均匀一致，口感松爽酥脆。

3大豆分离蛋白的应用：

能水解大豆分离蛋白成小分子肽，大大提高了大豆分离蛋白的生物效价，使其易为人体消化吸收，同时还提高了溶解，降低了粘度，改善了大豆分离蛋白的功能特性。

4酵母抽提物、酵母浸膏的生产应用

提高最终产品的蛋白质利用率及风味

5啤酒工业：

添加中性蛋白酶分解蛋白质为多肽和游离氨基氮，特别对大麦，大豆等植物性蛋白作用效果明显，用于啤酒生产，可排除蛋白质产生的"冷混浊"现象。

6医药工业的应用：

含中性蛋白酶的药物，可起到消炎、利胆、止痛、助消化的功效。

7纺织工业的应用：

用中性蛋白酶处理过的羊毛，其抗张度比常规方法高，毛线手感柔软，收缩性为0；还可用于蚕的脱胶和蚕丝的精炼。

8皮革工业的应用：

利用中性蛋白酶可制成脱毛剂，经鞣制的皮革，脱毛干净，粒而清晰，无明显损伤，毛孔细致光亮。

9饲料工业的应用：

加入饲料配方中或直接与混合饲料混合饲喂，可提高蛋白质的利用率和降低饲养成本。

产蛋白酶菌株的筛选

方法一（形成芽孢产蛋白酶菌株的筛选）

实验方案设计

一、实验原理

枯草杆菌是属于芽孢杆菌属的一类细菌。枯草芽孢杆菌的分布十分广泛，主要存在于土壤或腐烂的稻草之中。由于能够形成芽孢，因此能够抵抗高温，低温等不良环境，所以是实验室及工业生产中主要污染菌之一，危害极大。但是许多枯草芽孢杆菌能分泌蛋白酶、淀粉酶、抗菌素等物质，是工业酶制剂生产的重要菌种。例如，我国使用的BF7658枯草芽孢杆菌生产а-淀粉酶，用于淀粉水解，纺织品退浆等。又如AS1398枯草杆菌是生产蛋白酶的重要菌株。

1. 枯草芽孢杆菌的芽孢耐热的特点。

由于芽孢具有较强的抗高温能力，分离纯化时可采用热处理的方法，即通过高温加热杀死其中不生芽孢的菌种，使耐热的芽孢菌得到富集。