[发明专利]一株产高盐度耐受性酯类水解酶的中温细菌及其应用

说明书

本发明涉及微生物领域，公开了一株产高盐度耐受性酯类水解酶的中温细菌及其应用。本发明从西太平洋深层海水分离出一株中温细菌SIOC 00011，其菌株所产的酯类水解酶在45℃达到最大酶活性，当pH值在6.0至9.0之间保持高活性，对高盐度有较强耐受性，能耐受Ba²⁺、Mg²⁺等金属离子。Ala2对于短链脂肪酸具有高催化活性，最适底物为对硝基苯酚己酸酯。该基因所编码的Ala2的热稳定性和对高盐度较强的适应性，使其可应用于废水处理、精细化工、制药和环境修复等含盐条件下的工业生产。

技术领域

本发明涉及微生物领域，尤其涉及一株产高盐度耐受性酯类水解酶的中温细菌及其应用。

背景技术

酯类水解酶广泛存在于微生物、动物和植物中，是一种能够催化脂肪酸酯键水解或合成反应的一类水解酶的总称。酯类水解酶参与生物体多个代谢过程，在酯类运输、细胞结构构建以及能量代谢中发挥重要功能，是维持生命体生存所必需的酶类之一。第IV家族酯酶与哺乳动物的激素敏感型脂肪酶（hormone-sensitive lipase，HSL）高度同源，因此又被称为细菌来源HSL家族酯酶。有研究表明，海洋细菌来源的酯酶多数属于这一家族。该家族酯酶具有多种不同的细菌来源，表现出优良的动力学特性，对短链对硝基苯酚酯和三丁酯具有普遍的催化水解活性。广泛底物谱和功能多样性使该家族水解酶在诸如食品、医药、纺织、洗涤、污水处理、环境修复等领域具有广泛的潜在应用价值，成为国内外研究热点。

然而在一些水解条件苛刻的应用场景中，例如高盐度等，现有技术中大多数的脂类水解酶在这些水解环境中酶活性会受到严重抑制，因此限制了其实际应用，难以符合实际应用需求。因此有必要不断开发出更多可耐受高盐度的酯类水解酶种类，以满足不同应用场景的需求。

发明内容

本发明提供了一株产高盐度耐受性酯类水解酶的中温细菌及其应用。本发明从西太平洋深层海水分离出一株中温细菌SIOC 00011，其菌株所产的酯类水解酶具有高催化活性和高盐度耐受性，可用于广泛pH条件下高温反应中酯类降解及其他酯类化合物的生物催化和转化。可用于精细化工、制药、洗涤、废水处理和环境修复等工业领域。

本发明的具体技术方案为：

第一方面，本发明提供了一株产高盐度耐受性酯类水解酶的中温细菌，分离自西太平洋深层海水，命名为SIOC 00011，已于2020年12月22日在广东省微生物菌种保藏中心保藏，保藏编号为GDMCC NO：61379，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼；微生物分类命名为中温细菌Altererythrobacter aerophilus。

本发明的中温细菌SIOC 00011具有分泌酯类水解酶的功能，且其分泌的酯类水解酶，催化活性高，在pH值=6.0-9.0之间保持高活性（最大酶活的50%以上），最适pH为8.0；温度范围为10~60 ℃，最适温度45 ℃；在15~40 ℃中孵育4h，仍能保持50%以上活性；对高盐度有较强耐受性，在为2.5 M NaCl浓度下可保留40%以上的活性，在2 M NaCl浓度下孵育5h，仍能保持30%以上的活性。此外，其能耐受Ba²⁺、Mg²⁺等金属离子，其活性会被Cd²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺和Zn²⁺离子明显抑制，EDTA对酶活有促进作用。该酯类水解酶对于短链脂肪酸具有高催化活性，最适底物为对硝基苯酚己酸酯。该酯类水解酶的热稳定性和对高盐度较强的适应性，使其可应用于废水处理、精细化工、制药和环境修复等含盐条件下的工业生产。

第二方面，本发明提供了一种产高盐度耐受性酯类水解酶的中温细菌的突变体，所述突变体为所述中温细菌进行诱变、驯化、基因重组或者经自然突变而获得的突变体。