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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2015, 31(9):190-196
脂 肪 酶（Lipase，EC3.1.1.3）， 又 称 三 酰 基 甘
油水解酶，不仅催化酯水解反应还能催化酯合成反
应和转酯反应，为重要的工业酶之一，广泛应用于
生物能源、油脂工业、食品加工、皮革绢纺原料脱
脂、洗涤工业、医药及饲料工业等诸多领域［1-3］。
洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia cepacia）脂肪酶
在酶法催化生产生物柴油中极具应用前途［4，5］。然
而，目前脂肪酶的生产成本问题成为酶法制备生物
柴油的最大制约因素，优良产酶菌种的发酵工艺优
化已成为提高脂肪酶产量和质量的关键途径。本实
收稿日期 ：2014-12-20
基金项目 ：中国博士后科学研究基金（2013M531641），山东农业大学博士后基金（76363），山东农业大学青年科技创新基金（23786）
作者简介 ：张瑶，女，博士，讲师，研究方向 ：微生物学 ；E-mail ：yaozhang@sdau.edu.cn
通讯作者 ：牟志美，女，教授，研究方向 ：微生物学 ；E-mail ：lz20011022@126.com
洋葱伯克霍尔德氏菌 Lu10-1 产脂肪酶发酵条件优化及
酶学性质研究
张瑶1，2  路国兵1  周波2  王冰2  牟志美1
（1. 山东农业大学林学院，泰安 271018 ；2. 山东农业大学生命科学学院，泰安 271018）
摘 要 ： 旨在对洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia cepacia）Lu10-1 产脂肪酶的发酵条件及酶学性质进行研究。通过单因素
和正交实验探讨了碳源、氮源、诱导物、初始 pH 值、温度等主要发酵参数的影响，并初步考察了温度、pH、金属离子和有机溶
剂等对其催化反应的影响。结果表明，B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶最佳培养基组成和发酵参数为 ：可溶性淀粉 1.5%，蛋白胨 1.5%，
橄榄油 3 g/L，K2HPO4 2 g/L，发酵温度 32℃，初始 pH 9.0，培养 48 h 酶活达 12.4 U/mL，比初始酶活提高了 2.7 倍。酶的最适温度
和 pH 值分别为 60℃和 9，在 60℃以下保持 100 h 酶活仍保持在 80% 以上，在 pH5.0-10.0 之间活性稳定，对甲醇、乙醇等有机溶
剂耐受性好。
关键词 ： 脂肪酶 ；洋葱伯克霍尔德氏菌 ；发酵条件优化 ；酶学性质
DOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.09.027
Optimization of Fermentation and Enzymatic Characterization of
Lipase-producing Burkholder cepacia Lu10-1
Zhang Yao1，2 Lu Guobing1 Zhou Bo2 Wang Bing1 Mu Zhimei1
（1. College of Forestry，Shandong Agricultural University，Taian 271018 ；2. College of Life Science，Shandong Agricultural University，
Taian 271018）
Abstract: It is aimed to optimize the fermentation conditions of lipase-producing Burkholder cepacia Lu10-1 and analyze its enzymatic
properties. The single factor and orthogonal experiments were adopted to study the major factors that affected the lipase yield, such as carbon,
nitrogen, inducer, initial pH, temperature, etc. The impact of temperature, pH, metal ion, and organic solvents on lipase catalytic reaction was also
primarily investigated. The optimal medium and culture conditions were as follows ： soluble starch 1.5%, peptone 1.5%, olive oil 3 g/L, K2HPO4
2 g/L, temperature 32℃, initial pH 9.0, and fermentation time 48 h, the enzyme activity reached 12.4 U/mL, increased 2.7-fold compared to the
initial activity. The optimal temperature and pH were 60℃ and 9.0 respectively. The lipase was stable under 60℃ for 100 h remaining over 80%
of the activity and it was also stable at pH 5.0-10.0. Moreover, the lipase had solid tolerance to organic solvent such as methanol and ethanol.
Key words: lipase ；Burkhoideria cepacia ；fermentation ；enzymatic characterization
2015,31(9) 191张瑶等：洋葱伯克霍尔德氏菌 Lu10-1 产脂肪酶发酵条件优化及酶学性质研究
验室在前期分离鉴定了产脂肪酶的洋葱伯克霍尔德
氏菌 Lu10-1［6］。本研究拟采用单因素和正交试验对
Lu10-1 的产酶条件进行优化，并考察该酶的酶学性
质，旨在为进一步提高脂肪酶的市场竞争力和拓宽
其工业应用范围奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌种 洋葱伯克霍尔德氏菌 B. cepacia Lu10-1
由本实验室保藏。
1.1.2 培养基 种子培养基（g/L）：蛋白胨 10，牛
肉浸提物 5，NaCl 5，pH 值 7.0。
发酵基础培养基（g/L）：蛋白胨 10，蔗糖 5，
K2HPO4 2，橄榄油 10，MgSO4 0.5，pH 值 7.0。
1.2 方法
1.2.1 培养方法 种子培养 ：将活化菌种接种到 10
mL 种子培养基中，32℃、200 r/min 培养 12 h。发
酵培养 ：根据实验方案改变培养基组成及培养条件，
按 5% 接种量将上述种子液接入 50 mL 发酵培养基
中，32℃、200 r/min 培养 48 h。
1.2.2 单因素优化 改变发酵基础培养基组分如下：
（1）碳源：可溶性淀粉、蔗糖、乳糖、葡萄糖、甘油（浓
度设 0.5%、1.0%、1.5% 三水平）；（2）氮源：蛋白胨、
酵母粉、（NH4）2SO4、NaNO3、尿素（浓度设 1.0%、1.5%、
2% 三水平）；（3）橄榄油添加量为 1 g/L、2 g/L、3 g/L、
4 g/L 四水平；（4）K2HPO4：1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5
g/L、3 g/L ；（5） 金 属 离 子 ：CaCl2、MgCl2、CuCl2、
MnCl2、ZnCl2（浓度设 1 mmol/L、2.5 mmol/L 两水平）。
改 变 发 酵 条 件 如 下 ：（1） 培 养 温 度 设 25℃、
28℃、30℃、32℃、37℃五个水平；（2）pH 设 7.5、8.0、
8.5、9.0、9.5 五个水平。每个实验组只改变一个因素，
其他条件一致。
1.2.3 正交试验 在以上单因素的基础上，设计正
交试验来优化发酵条件，采用“四因素三水平”方案，
选取 4 个对产酶影响显著的因素进行实验。
1.2.4 分析方法
1.2.4.1 菌体生物量测定 采用分光光度计检测菌
液在 600 nm 波长处的吸光度值，即 OD600，以此测
定菌体的生物量。
1.2.4.2 脂肪酶酶活测定 脂肪酶的酶活力测定采
用以橄榄油为反应底物的碱式滴定法［7］。酶活单位
（U）定义为 ：在 pH 7.0、50℃条件下，1 min 内水解
产生 1 μmoL 的的游离脂肪酸所需的酶量。
1.2.4.3 最适反应温度及热稳定性测定 以橄榄油
为底物，50 mmol/L 磷酸钾缓冲液（pH8.0），在不同
温度（35-80℃）测定脂肪酶活力，以酶活最高为
100%，其余酶活与之相比计算相对酶活。将脂肪酶
粗酶液放置于 50-80℃）的水浴保温，每隔一定时
间将部分酶液取出，立即冰浴冷却，测定残留酶活。
1.2.4.4 最适反应 pH 值及 pH 稳定性测定 以 50
mmol/L 的 Na2HPO4/ 柠 檬 酸（pH4.0-6.0）、K2HPO4/
KH2PO4（pH6.5-8.5）和 NaHCO3/Na2CO3（pH9.0-11.0）
缓冲液为酶活测定缓冲液，在 37℃测定脂肪酶酶活，
考察酶的最适作用 pH。将酶在不同 pH 值（pH5.0-
11.0）的缓冲液中，于 37℃下放置 24 h 后测残余脂
肪酶酶活，以初始未保温（4℃，pH8.0）的酶活为
100%，残余酶活与之相比计算相对酶活。
1.2.4.5 有机溶剂对脂肪酶酶活的影响 5 mL 脂肪
酶酶液中加入终浓度 75%（V/V）不同有机溶剂（甲
醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、正己烷、苯），
20℃放置 18 h 后测定酶活。以未加有机溶剂的酶活
设为 100%，其余酶活与之相比计算相对酶活。
1.2.4.6 表面活性剂对脂肪酶酶活的影响 5 mL 脂
肪酶酶液中加入不同浓度表面活性剂（Triton X-100、
Tween 20、Tween 80、SDS 和 TDOC），37℃ 保 温
5 min 后 测 酶 活。 以 未 加 表 面 活 性 剂 的 酶 活 设 为
100%，其余酶活与之相比计算相对酶活。
2 结果
2.1 B. cepacia Lu10-1产脂肪酶发酵条件优化
2.1.1 种子生长曲线和最佳种龄的确定 菌体生长
分为延迟期、对数期、稳定期和消亡期 4 个时期。
由图 1 可知，0-6 h 为菌体生长延迟期，菌株在 6 h
以后开始进入快速生长的对数期，并在 10 h 后进入
稳定期，随后菌体生长速度逐渐放慢，在有限的空间
内，菌体生长达到饱和。选择对数中后期的菌种最
为合适，即可以确定生长 8-10 h 的种子为最佳种龄。
2.1.2 碳源对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影
响 培养基中碳源是最重要的组成部分。分别以
0.5%、1.0%，1.5% 三个水平的可溶性淀粉、蔗糖、
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.9192
乳糖、葡萄糖、甘油为碳源，其他条件一致，测定
酶活力，将最大脂肪酶活力设为 100%，在 30℃，
200 r/min 摇 瓶 发 酵 48 h 以 确 定 碳 源 对 B. cepacia
Lu10-1 发酵产酶的影响，结果见图 2。可溶性淀粉对B.
cepacia Lu10-1 产脂肪酶促进作用最大，且最适浓度
为 1% ；而乳糖和甘油作碳源时产酶酶活相对较小，
不适合作培养基中的碳源。因而，选择 1% 可溶性
淀粉为碳源最适于脂肪酶产量的提高。
0 2 4 6 8 10 12
0
1
2
3
4
5
6
O
D
60
0 ᰦ䰤h
图 1 B. cepacia Lu10-1 种子生长曲线
0
20
40
60
80
100⴨ሩ䞦⍫% 0.5% 1% 1.5%
ਟⓦᙗ⏰㊹ 㭇㌆ ң㌆ 㪑㨴㌆ ⭈⋩
图 2 碳源对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影响
2.1.3 氮源对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影
响 培养基中除了碳源外，氮源也很关键。分别
以 1.0%、1.5%、2.0% 三个水平的蛋白胨、酵母粉、
（NH4）2SO4、NaNO3、尿素为氮源，其他条件一致，
测定酶活力。由图 3 可知，蛋白胨对于 B. cepacia
Lu10-1 产酶作用效果最好，且最适浓度为 1.5% ；其
次是酵母粉，而（NH4）2SO4、NaNO3 作氮源时产酶
酶活只有 50%-60%，不适合作发酵培养基的氮源。
0
20
40
60
80
100⴨ሩ䞦⍫% 1%1.5%2%㳻ⲭ㜘 NH42SO4 NaNO3 ቯ㍐䞥⇽㊹
图 3 氮源对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影响
2.1.4 橄榄油添加量对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶
活的影响 橄榄油是脂肪酶作用的底物，也常作为
脂肪酶表达的诱导物，其使用量对脂肪酶诱导表达
效果影响很大。发酵培养基中橄榄油的添加量对 B.
cepacia Lu10-1 发酵产酶的影响结果见图 4。由图 4
可知，初始脂肪酶活性随橄榄油添加量增大而提高，
橄榄油添加量在 3 g/L 时产酶活力最大，随后橄榄油
添加量增多反而使脂肪酶活力降低。
1 2 3 4
50
60
70
80
90
100
110⴨ሩ䞦⍫% ⁴ᾴ⋩␫࣐䟿g·L-1
图 4 橄榄油添加量对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影
响
2.1.5 K2HPO4 对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的
影 响 菌 株 B. cepacia Lu10-1 在 不 同 浓 度 K2HPO4
的培养基中，产酶情况差异不大（图 5）。在 2 g/L
K2HPO4 的培养基中，菌株产酶能力达到最大值。
2.1.6 金属离子对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的
影响 为确定金属离子对 B. cepacia Lu10-1 产酶是否
有影响，分别将 1.0 mmol/L 和 2.5 mmol/L 的 CaCl2、
MgCl2、CuCl2、MnCl2、ZnCl2 添加到发酵培养基中，
2015,31(9) 193张瑶等：洋葱伯克霍尔德氏菌 Lu10-1 产脂肪酶发酵条件优化及酶学性质研究
30℃，200 r/min 培养 36 h 后测酶活结果见图 6。将
最大脂肪酶活力设为 100%，由图 6 可知不同金属
离子对菌体产脂肪酶的作用不尽相同，Ca2+、Mg2+、
Cu2+、Mn2+、Zn2+ 对脂肪酶均没有促进作用，其中 1
mmol/L 的 CaCl2 的抑制作用最大。
有利于菌株生长和产酶，初始 pH 在 8.0 时菌体生长
最快，在 pH9.0 时酶活最高，综合考虑最适产酶发
酵培养基的 pH 值为 9.0。
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
50
60
70
80
90
100
110⴨ሩ䞦⍫%
K2HPO4/g·L-1
图 5 K2HPO4 对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影响
0
20
40
60
80
100⴨ሩ䞦⍫% 1 mmol/L 2.5 mmol/Lオⲭ CaCl2 MgCl2 CuCl2 MnCl2 ZnCl2
图 6 金属离子对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影响
2.1.7 温度对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影
响 温度是菌体生长和蛋白合成分泌的重要影响因
素。分别在 25℃、28℃、30℃、32℃、35℃，200 r/min
条件下摇瓶培养 48 h 测定菌体生长和产酶情况，结
果见图 7。由图 7 可知，温度过低，使菌体生长缓
慢 ；随温度升高，菌体生长产酶速度加快 ；在 32℃
下酶活力达到最大值，但温度过高会导致酶活降低。
因此，32℃为菌体生长和产酶的最适温度。
2.1.8 初始 pH 值对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活
的影响 pH 值也影响微生物代谢和产物合成的另一
重要因素。图 8 结果显示，控制初始 pH 在 8.0-9.0
0
1
2
3
4
5
6
7
O
D
60
0 ⑙ᓖć
OD600
25 28 30 32 35
0
20
40
60
80
100
⴨ሩ䞦⍫ ⴨ሩ䞦⍫%
图 7 温度对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影响
7.5 8.0 8.5 9.0 9.5
0
1
2
3
4
5
6
O
D
60
0
pH
OD600
0
20
40
60
80
100
⴨ሩ䞦⍫ ⴨ሩ䞦⍫/%
图 8 初始 pH 值对 B. cepacia Lu10-1 产脂肪酶酶活的影响
2.1.9 正交试验 在上述单因素的基础上，设计正
交试验来优化发酵条件，采用“四因素三水平”方案，
选取可溶性淀粉、蛋白胨、橄榄油乳化液、pH 对产
酶影响显著的因素进行实验。具体实验设计方案如
表 1 所示。
正交试验结果及极差分析如表 2 所示。极差值
表 1 正交实验设计方案
水平
因数
A ：可溶性淀粉 /% B ：蛋白胨 /% C：橄榄油乳化液 /（g·L-1）D ：pH
1 0.5 1.0 2 8.0
2 1.0 1.5 3 8.5
3 1.5 2.0 4 9.0
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.9194
的大小表明该因素水平的改变对结果的影响大小，
极差值越大，该因素对脂肪酶产量的影响就越大。
由表 2 极差值大小，各因素对脂肪酶产量的影响从
大到小依次为 ：蛋白胨、橄榄油乳化液、可溶性淀
表 2 正交实验结果 L9（3
4）
水平
因数
酶活 /（U·mL-1）
A ：可溶性淀粉 B ：蛋白胨 C ：橄榄油乳化液 D ：pH
1 1 1 1 1 8.9
2 1 2 2 2 7.4
3 1 3 3 3 9.3
4 2 1 2 3 6.8
5 2 2 3 1 10.5
6 2 3 1 2 7.9
7 3 1 3 2 9.8
8 3 2 1 3 12.4
9 3 3 2 1 6.5
K1 75.93 62.04 76.85 75.00
K2 75.92 84.26 86.11 82.04
K3 83.33 88.89 72.22 81.48
优水平 A3 B2 C2 D3
R 7.41 26.85 13.89 7.04
2.2 B. cepacia Lu10-1脂肪酶的酶学性质
2.2.1 最适温度及热稳定性 由于脂肪酶在生物化
工、纺织等工业上应用大多需要在高温条件下进
行，因此对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的最适温度和
热稳定性的考察十分必要。B. cepacia Lu10-1 脂肪酶
在 35-80℃范围内的酶活力测定结果见图 9-A。随着
温度的升高，酶活力也逐渐升高，在温度达到 60℃
时酶活最高 ；而当温度继续上升后，酶活力逐渐下
降，可能是由于高温造成了酶蛋白逐渐变性。由
图 9-A 可知，酶作用的最适温度为 60℃，在此温度
下酶活力达到最高，以该值作 100% 脂肪酶活力，
50℃、70℃时脂肪酶相对活力都能达到 80%，80℃
时酶几乎失活，只有 10% 的相对酶活。将 B. cepacia
Lu10-1 脂肪酶分别于 50℃、60℃、70℃和 80℃下保
温，考察其热稳定性，结果如图 9-B，该酶在 60℃
以下比较稳定，保温 100 h 后仍有 80% 以上的活性；
在 70℃下保温 30 h，酶活残留 60% 左右，保温 100
h，酶活仍可达 50% 以上 ；80℃下保温 8 h 后，酶活
力基本丧失。
2.2.2 最适 pH 及 pH 稳定性 将脂肪酶活力测定缓
冲液体系分别调至不同的 pH，以最高酶活点为相对
酶活 100%，相对酶活与 pH 的关系如图 10-A 所示。
结果表明 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的最适 pH 为 9.0。
为考察 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的 pH 稳定性，将其
置于 pH 5.0-11.0 的缓冲体系中 37℃保温 24 h 后，
测定残留酶活。由图 10-B 可知，脂肪酶在 pH6.0-
9.0 范围内均具有很好的稳定性，相对酶活力均保持
在 95% 以上 ；在 pH5.0-11.0 范围内保温 24 h，酶活
仍可保持在 70% 以上 ；而当 pH 大于 10 时，脂肪酶
稳定性急剧下降。
2.2.3 表面活性剂对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶酶活
的影响 表面活性剂对脂肪酶的影响成为应用的关
键。洗涤剂中主要使用的是非离子表面活性剂和阴
离子表面活性剂，本研究考察常用的非离子表面活
性剂 Triton X-100、Tween 20、Tween 80 和阴离子表
面活性剂 SDS、TDOC 对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶活
性的影响。结果（图 11）表明，在 1 mmol/L 或 10
mmol/L 浓 度 下，Triton X-100、Tween 20、Tween 80
和 SDS 对脂肪酶活性均有抑制作用，其中 Tween 20
的抑制作用最明显 ；TDOC 对脂肪酶有一定程度的
激活作用，其中 10 mmol/L 的 TDOC 使脂肪酶活力
提高 28.7%。
粉、pH。为了获得最高产量，应选择的最优组合是
A3B2C2D3，即可溶性淀粉 1.5%，蛋白胨 1.5%、橄榄
油乳化液 3 g/L、pH9。采用此最优组合培养菌体最
终酶活达 12.4 U/mL，比初始酶活提高 2.7 倍。
2015,31(9) 195张瑶等：洋葱伯克霍尔德氏菌 Lu10-1 产脂肪酶发酵条件优化及酶学性质研究
2.2.4 有机溶剂对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶酶活的影
响 生物柴油的生产在有机相中进行，这就要求参
与生产的脂肪酶具有良好的有机溶剂耐受性。将 B.
cepacia Lu10-1 脂肪酶在终浓度 75% 的常用有机溶
剂中于 20℃保温 18 h，考察其在有机溶剂中的稳定
30 40 50 60 70 80
0
20
40
60
80
100
A ⴨ሩ䞦⍫% ⑙ᓖ/ć
B
0 10 20 30 90 92 94 96 98 100 102
0
20
40
60
80
100⴨ሩ䞦⍫% ᰦ䰤h 50ć 60ć 70ć 80ć
图 9 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的最适温度（A）及热稳定性（B）
5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5
0
20
40
60
80
100
A ⴨ሩ䞦⍫%
pH
5 6 7 8 9 10 11
0
20
40
60
80
100⴨ሩ䞦⍫%
pH
B
图 10 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的最适 pH（A）和 pH 稳定性（B）
性。由图 12 可知，Lu10-1 脂肪酶在甲醇、乙醇、丙
酮、正己烷、苯中均具有较好的稳定性，而在异丙醇、
丁醇中稳定性较差。Lu10-1 脂肪酶在有机溶剂尤其
是甲醇、乙醇中良好的稳定性，使其在生物柴油制
造方面显示出巨大的潜力。
3 讨论
目前，脂肪酶的大规模工业应用仍然受制于酶
活低和生产成本高的限制。通过改良发酵参数，创
造适合菌体生长和产酶的最佳条件以提高酶产量，
降低生产成本在工业上有重要意义。影响微生物脂
肪酶发酵的因素主要有 ：碳源、氮源、诱导剂、金
属离子、发酵温度、pH 等。在碳源方面，淀粉等碳
水化合物对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶发酵有很好的促
进作用 ；在氮源方面，有机氮源相对于无机氮源能
更好地促进 B. cepacia Lu10-1 发酵产酶 ；在诱导剂方
面，最适浓度的橄榄油可大大提高 B. cepacia Lu10-1
0
20
40
60
80
100
120
140⴨ሩ䞦⍫/% 1 mmol/L 10 mmol/Lオⲭ Triton X-100 Tween 20 Tween 80 SDS TDOC
图 11 表面活性剂对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶酶活的影响
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.9196
脂肪酶的产量 ；在金属离子方面，Ca2+、Mg2+、Cu2+、
Mn2+、Zn2+ 对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶均没有促进
作用，这与 Rashid 等［8］研究发现 Ca2+ 能显著提高
Pseudomonas sp. KB700A 低温脂肪酶产量的结果不一
致。采用正交设计法对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的培
养基组成和发酵条件进行优化，筛选获得适宜发酵
产酶的最优组合，使 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶产量显
著提高。
脂肪酶作为重要的工业用酶之一，其酶学性质
也备受关注。不同来源脂肪酶，其适宜温度、作用
pH 及酶的抑制剂和激活剂等都有较大差异。因此考
察 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的酶学性质具有较高的理
论价值和应用价值。一般微生物脂肪酶最适温度在
30-40℃之间［9，10］。本研究报道的 B. cepacia Lu10-1
脂肪酶具有较高的作用温度为 60℃，而且稳定性很
好，60℃以下保温 100 h 仍保持 80% 以上的酶活。
大多数细菌脂肪酶作用 pH 在中性或碱性范围内［10］。
本研究报道B. cepacia Lu10-1脂肪酶的最适pH为9.0，
有较宽的 pH 稳定性，在 pH5.0-10.0 之间内保温 24
h 酶活均超过 70%。此外，该酶还表现为较好的耐
醇性，在甲醇、乙醇、丙酮、正己烷、苯中保温 18
h 仍能保持 75% 以上的活性。由此可见，B. cepacia
Lu10-1 脂肪酶具有热稳定性好、pH 稳定范围宽以及
良好的有机溶剂耐受性，已经具备了作为工业用酶
的条件，应用前景广阔。
4 结论
B. cepacia Lu10-1 适宜发酵产脂肪酶的培养基组
成和发酵参数为 ：可溶性淀粉 1.5%，蛋白胨 1.5%，
橄榄油 3 g/L，K2HPO4 2 g/L，发酵温度 32℃，初始
pH 9.0，培养 48 h 酶活达 12.4 U/mL，比初始酶活提
高了 2.7 倍。B. cepacia Lu10-1 脂肪酶的最适温度和
pH 值分别为 60℃和 9，60℃以下保温 100 h 仍保持
80% 以上的酶活，在 pH5.0-10.0 之间内保温 24 h 酶
活均超过 70%，在甲醇、乙醇、丙酮、正己烷、苯
中保温 18 h 酶活保持 75% 以上。
参 考 文 献
［1］ Hasan F, Shah AA, Hameed A. Industrial applications of microbial
lipase［J］. Enzyme and Microbial Technology, 2006, 9 ：235-
251.
［2］ Jaeger KE, Reetz MT. Microbial lipases form versatile tools for
biotechnology［J］. Trends in Biotechnology, 1998, 16（9）：
396-403.
［3］ Jaeger KE, Eggert T. Lipases for biotechnology［J］. Current
Opinion in Biotechnology, 2002, 13（4）：390-397.
［4］ Yang J , Guo D, Yan Y, et a l . Cloning, expression and
characterization of a novel thermal stable and short-chain alcohol
tolerant lipase from Burkholderia cepacia strain G63［J］. Journal
of Molecular Catalysis B-Enzymatic, 2007, 45（3-4）：91-96.
［5］ 贾彬 , 刘文山 , 杨江科 , 等 . 洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的基因
改造及其在毕赤酵母中组成型和诱导型的表达［J］. 微生物
学报 , 2010, 50（9）：1194-1201.
［6］ Ji X, Lu G, Gai Y, et al. Colonization of Morus alba L. by the plant
growth-promoting and antagonistic bacterium Burkholderia cepacia
strain Lu10-1［J］. BMC Microbiology, 2010, 10 ：243-254.
［7］ Van HE, Litthauer D, Verger R. Biochemical characterisation and
kinetic properties of a purified lipase from Aspergillus niger in
bulk phase and monomolecular films［J］. Enzyme and Microbial
Technology, 2002, 30（7）：902-909.
［8］ Rashid N, Shimada Y, Ezaki S, et al. Low-temperature lipase from
psychrotrophic Pseudomonas sp. strain KB700A［J］. Applied and
Environmental Microbiology, 2001, 67（9）：4064-4069.
［9］ 刘光烨 , 卢世珩 . 烟色红曲霉耐热解脂酶的形成及特性［J］.
微生物学报 , 1995, 35（2）：109-114.
［10］ 恽丽红 . Burkholderia mana SYBC LI-1 产脂肪酶发酵条件优化
及酶学性质研究［D］. 无锡 ：江南大学 , 2008.
（责任编辑 李楠）
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图 12 有机溶剂对 B. cepacia Lu10-1 脂肪酶酶活的影响