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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2013年第6期
在纺织工业中聚酰胺（polyamide，PA）俗称尼
龙或锦纶，是纺织三大合成纤维之一，具有耐磨性高、
弹性好、拉伸恢复能力强、摩擦系数低等优点，在
纺织工业中具有重要的应用［1，2］。但 PA 的润湿性
较差，需要通过物理或化学手段对其进行改性处理，
切断 PA 分子链中的酰胺键，生成相应的氨基和羧基，
增加 PA 表面的亲水集团，提高其润湿性和染色效
收稿日期 ：2012-11-26
基金项目 ：江苏省科学与技术支持项目（BE2012018）
作者简介 ：郭迎春，女，硕士研究生，研究方向 ：酶工程 ；E-mail ：guoyingchun10@163.com
通讯作者 ：吴敬，女，教授，研究方向 ：生物技术 ；E-mail ：jingwu@jiangnan.edu.cn
诺卡氏菌酰胺酶在大肠杆菌中的重组表达及其在
锦纶改性中的应用
郭迎春1，2  陈晟1  宿玲恰1  吴敬1
（1. 江南大学 食品科学与技术国家重点实验室 工业生物技术教育部重点实验室，无锡 214122 ；
2. 江南大学生物工程学院，无锡 214122）
摘 要 ： 将来源于诺卡氏菌（Nocardia farcinica）的酰胺酶在 E. coli 中进行了重组表达。构建了重组表达质粒 pET24a/AMID，
转入宿主菌 E. coli Origami（DE3）中，0.4 mmol/L IPTG，25℃诱导 20 h 后，酶活为 1.02 U/mL。在此基础上，考察了重组酰胺酶在
PA 改性中的应用。通过优化温度、pH、处理时间和摇床转速等因素对酶处理的影响，确定了酶处理的最优条件为 ：40℃，pH7.5，
处理时间 1 h，摇床转速 100 r/min，在该处理条件下，与磷酸缓冲液对比，PA 吸水高度提高了 8.7 cm，上染率提高了 23.1%，基
本能够达到碱处理的效果。
关键词 ： 酰胺酶 诺卡氏菌 重组表达 大肠杆菌 PA 改性
Recombinant and Expression of Amidase from Nocardia farcinica in
E. coli and Application on PA Modification
Guo Yingchun1，2 Chen Sheng1 Su Lingqia1 Wu Jing1
（1. State Key Laboratory of Food Science and Technology，Industrial Biotechnology Key Laboratory of the Ministry of Education，Jiangnan
University，Wuxi 214122 ；2. Institute of Biological Engineering，Jiangnan University，Wuxi 214122）
Abstract:  The amidase from Nocardia farcinica was recombined and expressed in E. coli. The recombinant vector pET24a/AMID was
constructed and transferred into E. coli Origami（DE3）. After 20 h induction（0.4 mmol/L IPTG，25℃），the amidase activity was reached
about 1.02 U/mL. In this study，the effect of temperature，pH，treatment time and rotation rate was investigated when PA fabric was treated
with recombinant amidase，the water absorbability and wettability was detected by the methods of capillary effect and dying test. The result was
demonstrated that the optimization of treatment condition were as follow ：40℃，pH7.5，100 r/min rotation rate and treated 1 h，under this
condition，the rising height of PA was increased by 8.7 cm，the dying percent was increased by 23.1%. The effect of enzymatic modification by
recombinant amidase was almost the same as alkali treatment.
Key words:  Amidase Nocaridia farcinica Recombinant and expression E. coli PA modification
果。目前工业上主要用强碱或强酸工艺处理 PA，但
该方法会导致纤维结构损伤严重，且处理过程对环
境污染大。与传统处理方法相比，生物酶处理具有
条件温和、特异性强、工艺可控性强、污染小等优点，
因此开发适用于 PA 改性的高效酶制剂，不仅能够
有效提高 PA 的质量和性能，还顺应绿色生产加工
和可持续发展的趋势［3，4］。
2013年第6期 117郭迎春等 ：诺卡氏菌酰胺酶在大肠杆菌中的重组表达及其在锦纶改性中的应用
利用生物酶对合成纤维进行改性处理是一种经
济、生态的改性方法，其中涤纶合成纤维的酶法改
性研究较早，相关的研究报道也比较多，腈纶纤维
次之［4］。目前对 PA 酶法改性的研究尚处于实验室
探索阶段，报道的能够用于 PA 改性的生物酶主要
有酰胺酶、角质酶和蛋白酶［5-8］。酰胺酶是一种能
够专一水解酰胺键生成相应氨基和羧基的水解酶，
与角质酶和蛋白酶相比具有特异性强、水解效率高
等优点，更适用于 PA 的酶改性处理［6-8］，在 PA 的
生物改性中具有潜在应用前景。目前国内外对水解
PA 的酰胺酶研究还较少，只有 Heumann 和 Araújo
等［6， 7］ 进 行 了 该 方 面 的 研 究 和 报 道， 筛 选 得 到
Nocardia farcinica 来源的野生酰胺酶能具有 PA 的水
解活性，并鉴定了 N. farcinica IFM10152 基因组中
nfa28320（NCBI 登录号 NC006361）为该酰胺酶的
基因序列。
本研究主要将来源于 Nocardia farcinica 的酰胺
酶在 E. coli Origami（DE3）进行重组表达，并以 PA
的吸水高度和上染率为指标，旨在探究重组酰胺酶
对 PA 改性的最优条件。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌株 Nocardia farcinica CGMCCC4.1166 购买
自中国普通微生物菌种保藏中心，E. coli JM109，E.
coli Origami（DE3）均由本实验室保藏。
1.1.2 培养基 LB 培养基（g/L）：分子级蛋白胨 5，
分子级酵母粉 5，NaCl 10。
TB 培养基（g/L）：分子级蛋白胨 12，分子级
酵母粉 24，甘油 5，磷酸氢二钾 2.34，磷酸二氢钾
16.43。
1.1.3 酶及其他试剂 DNA 回收试剂盒、Nde Ⅰ和
Hind Ⅲ限制性内切酶、T4 连接酶、PrimeSTAR® HS
DNA Polymerase 及 配 套 产 品、 琼 脂 糖、pMD18-T-
simple 载体购自大连宝生物工程公司。质粒提取试
剂盒、引物、异丙基硫代 -β-D 半乳糖苷（IPTG）、
氨苄青霉素（Amp）、卡那霉素（Kana）购自上海生
工生物技术公司。蛋白胨、酵母粉购自 Oxoid 公司。
pET-24a（+）载体由本实验室保藏。其他试剂均为
国产分析纯，购自国药集团。
1.2 方法
1.2.1 N. farcinica 基因组的提取和酰胺酶基因的
PCR 扩增 N. farcinica 基因组按照上海生工基因组
提取试剂盒操作步骤提取。根据 NCBI 中 N. farcinica
IFM10152 酰胺酶基因序列（NCBI 登录号 NC006361）
设计引物，上游引物（AMID-F）：5-CCCATATGGA-
TGTCGCCGAATACGCCGC-3，下游引物（AMID-R）：
5-CAAGCTTCTAATGATGATGATGATGATGTTCTA-
ATGCTGCTGCTAATTTCCGGCCCACGTGCACGGC-3，
下划线部分为限制性内切酶 Nde Ⅰ和 Hind Ⅲ酶切
位 点。PCR 反 应 体 系 为 50 μL ：G+C buffer 25 μL，
ddH2O 18.5 μL，PrimeSTAR
® HS DNA Polymerase（2.5
U/μL）0.5 μL，基因组 1 μL，AMID-F 0.5 μL，AMID-R
0.5 μL，dNTP（2.5 mmol/L）4 μL。反应条件 ：94℃
预变性 4 min ；98℃变性 10 s，60℃退火 5 s，72℃
延伸 90 s，30 个循环；72℃延伸 10 min，4℃保温。1%
琼脂糖凝胶电泳检测目的扩增产物。
1.2.2 重组表达载体的构建 用胶回收试剂盒回收
纯化 PCR 产物，于 16℃与 pMD18-T 载体连接过夜
后，转入 E. coli JM109 感受态细胞中，挑取阳性单
克隆菌落，LB/Amp 培养过夜（37℃，200 r/min）后
提取质粒 pMD/AMID，酶切验证后进行基因测序。
将测序正确的 pMD/AMID 和 pET-24a（+）用 Nde Ⅰ
和 Hind Ⅲ双酶切后回收目的片段，于 16℃连接过夜，
转入 E. coli JM109 感受态细胞中，挑取单克隆菌落，
LB/Kana 培养过夜（37℃，200 r/min）后提取质粒，
酶切验证后得到重组表达质粒 pET24/AMID。培养
基中 Amp 使用浓度为 100 μg/mL，Kana 使用浓度为
30 μg/mL。
1.2.3 酰胺酶基因的诱导表达 将构建好的重组表
达 质 粒 pET24/AMID 转 入 E.coli Origami（DE3） 感
受态细胞，获得重组菌 pET24/AMID-Origami。重组
菌 pET24/AMID-Origami 在 LB/Kana 液 体 培 养 基 中
培养 8 h（37℃，200 r/min）后转接到 TB/Kana 培养
基中（5% 接种量），37℃，200 r/min 生长至 OD600≈
1.0 时加入 IPTG（终浓度 400 μmol/L），25℃诱导培
养 20 h（200 r/min），12 000 r/min 离心 5 min 收集菌
体，用磷酸钠缓冲液（50 mmol/L，pH7.0）悬浮菌体后，
超声破碎菌体，12 000 r/min 离心 5 min 后上清即为
重组酰胺酶的粗酶液。
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第6期118
1.2.4 重组酰胺酶酶活的测定 酰胺酶酶活测定
体系为 400 μL∶200 μL 磷酸钠缓冲液（50 mmol/L，
pH7.0），100 μL 酶液，100 μL 己酰胺（50 mmol/L），
30℃反应 60 min 加入 50 μL 10% 的三氯乙酸终止反
应，12 000 r/min 离心 5 min 后，产物用苯酚 / 次氯
酸法［9］测定反应过程中释放的氨。酰胺酶酶活定义
为在上述反应条件下每分钟生成 1 μmol 氨所需要的
酶量。
1.2.5 重组酰胺酶对 PA 改性效果的测定
1.2.5.1 PA 的预处理 称取 0.5 g PA 置于 100 mL 去
离子水中，60℃、200 r/min 回转式摇床洗涤 30 min，
去除 PA 表面的杂质对 PA 改性的效果。
1.2.5.2 不同条件对 PA 酶法改性效果的影响 PA
酶 处 理 反 应 体 系 为 10 mL， 重 组 酰 胺 酶 浓 度 为
0.3 U/mL。
a 处理温度对 PA 的酶改性效果的影响 ：将 PA
置 于 磷 酸 缓 冲 液 中（pH7.0，50 mmol/L）， 分 别 在
25、30、35、40、45 和 50℃下酶处理 1 h。测定 PA
的吸水高度和上染率，确定酶处理的最适温度。b 处
理 pH 对 PA 酶改性效果的影响 ：将 PA 置于不同 pH
（6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5 和 10.0）缓
冲液中，40℃下酶处理 1 h。测定 PA 的吸水高度和
上染率，确定酶处理的最适 pH。pH6.0-8.0 用磷酸
钠（50 mmol/L）缓冲液配制，pH8.0-10.0 用甘氨酸 -
氢氧化钠（50 mmol/L）配制。c 处理时间对 PA 酶改
性效果的影响 ：将 PA 置于磷酸钠缓冲液中（pH7.5，
50 mmol/L），40℃下分别处理 0.5、1.0、1.5、2.0 和
2.5 h。测定处理后 PA 的吸水高度和上染率，确定
酶处理的最佳处理时间。d 摇床转速对 PA 酶改性效
果的影响 ：将 PA 置于磷酸钠缓冲液中（pH7.5，50
mmol/L），40℃下回转式摇床酶处理 1 h，摇床转速分
别 为 0、50、100、150、200 和 250 r/min。 测 定 PA
的吸水高度和上染率，确定酶处理的最佳摇床转速。
1.2.5.3 PA 的碱处理 将 PA 置于 10 mL 0.1 mol/L
氢氧化钠中，40℃、100 r/min 回转式摇床处理 1 h，
测定 PA 的吸水高度和上染率。
进行上述处理时，以磷酸缓冲液（pH7.5，50
mmol/L）和热灭活的重组酰胺酶（沸水浴 10 min）
在同样的条件下处理 PA 作为对照。
1.2.5.4 PA 的后处理 将处理后的 PA 置于 10 mmol/L
碳酸钠溶液中，50℃、200 r/min 洗涤 30 min，再用
去离子水充分洗涤，去除吸附在 PA 表面的残留蛋
白等杂质，60℃烘干。
1.2.5.5 PA 酶改性效果的测定
a 吸水高度 ：将处理后的 PA 裁成 1 cm×20 cm
条状，底部（1 cm）浸入水中，测定 30 min 内水面
上升的高度（cm），用来表示 PA 的润湿性［5］。水
面上升高度越高，说明 PA 的润湿性越强。b 染色性
能：将处理过的 PA 置于 10 mL 染液中，染色 1 h 后，
自然冷却。405 nm 下，测定染色前后染料的吸光值
A0、A1，计算 PA 对染料的上染率：Dying percent%=（A0
- A1）/A0。染色条件 ：弱酸性黄 GN ：2 g/L，pH7.0，
浴比为 1∶20，温度 75℃。上染率越高，说明 PA
的润湿性越好，改性效果越明显［10，11］。
2 结果
2.1 重组表达载体的构建及其在E.coli Origami
（DE3）中表达
以 N. farcinica 基因组为模板，PCR 扩增后得到
的产物大小为 1 500 bp 左右，与预期的酰胺酶基因
大小一致，将其连接克隆载体获得重组质粒 pMD/
AMID， 基 因 测 序 结 果 显 示 与 NCBI 中 N. farcinica
IFM10152 中酰胺酶基因序列同源性为 99.7%，氨基
酸序列同源性为 99.37%。
将重组质粒 pMD/AMID 和表达载体 pET-24a 分
别用 Nde I、Hind III 酶切、胶回收、连接、并转化 E.
coli JM109，挑取单克隆培养过夜后，抽提质粒，经
双酶切后得到大小约为 5 260 bp 和 1 490 bp 的 DNA
片段（图 1），表明成功构建了携带酰胺酶基因的原
核表达质粒 pET24/AMID。
5260
1488
bp
M1 M2 1
M1 ：λ-EcoT14 I digest DNA 标准分子量 ；M2 ：DL2000 标准分子量 ；
1 ：pET24/AMID 双酶切产物
图 1 重组质粒 pET24/AMID 双酶切鉴定
2013年第6期 119郭迎春等 ：诺卡氏菌酰胺酶在大肠杆菌中的重组表达及其在锦纶改性中的应用
将重组表达载体 pET24/AMID 转入 E.coli Origami
（DE3）中，得到重组菌 pET24/AMID-Origami，25℃
诱导 20 h 后破壁胞内上清酶活为 1.02 U/mL，携带
空载体的对照菌 pET24-Origami 未检测到酶活。SDS-
PAGE 电泳（图 2）显示，50 kD 处有可溶性目的蛋
白条带，破壁沉淀中含有大量目的蛋白包涵体。
97.4
66.2
43.0
31.0
22.0
kD
M 1 2 3
M ：蛋 白 质 标 准 分 子 量 ；1 ：pET24/AMID-Origami 破 壁 沉 淀 ；
2 ：pET24/AMID-Origami 破壁上清 ；3 ：pET24-Origami 破壁上清
图 2 重组菌发酵产酰胺酶 SDS-PAGE 图
20
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
⑙ᓖć
੨≤儈ᓖкḃ⦷
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
੨≤
儈ᓖ
cm

25 30 35 40 45 50 55
кḃ
⦷%

图 3 PA 在不同温度下酶处理 PA 后的吸水高度和上染率
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0 ੨≤儈ᓖкḃ⦷
pH
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
кḃ
⦷%

੨≤
儈ᓖ
cm

6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5
图 4 PA 在不同 pH 下酶处理后 PA 的吸水高度和上染率
5）显示，酶处理 1 h 时，PA 的润湿性、染色性达
到最佳效果，1 h 后其吸水高度和上染率不再增加且
有轻微下降，说明处理时间再延长对改性没有效果，
因此合适的酶处理时间为 1 h。
2.2.4 摇床转速 纤维在机械搅拌下会变得疏松，
使纤维间的空隙增多，从而促进酶和纤维的结合，
提高酶的催化效率［13］。摇床转速过慢不利于酶与底
物的结合，而过快又可能减少酶与底物的吸附，二
者均会降低酶的水解效率。考察不同转速对 PA 改
性效果的影响，结果（图 6）显示，在转速为 100 r/min
时，酶处理后的 PA 的吸水高度及上染率最高，即
酶改性效果最好。
2.2.5 不同处理方式下 PA 的改性效果 在最适反
应条件下（40℃、pH7.5、100 r/min）对 PA 进行酶
处理 1 h，通过吸水高度和上染率来考察 PA 的改性
效果。PA 分别经碱、重组酰胺酶、热灭活酶和磷酸
2.2 重组酰胺酶对PA改性效果的研究
酰胺酶能够水解 PA 分子链中的酰胺键，生成
亲水性较强的氨基和羧基，从而提高的亲水性及染
料可染性，酰胺酶对 PA 的水解作用受到温度、pH、
处理时间和机械搅拌（回转式摇床转速）的影响。
因此对上述影响因素进行了考察，确定酶处理的最
优条件，并通过吸水高度、染色性能来检测 PA 表
面改性的效果。
2.2.1 温度 温度是影响 PA 改性的关键因素之一，
分别在 25、30、35、40、45 和 50℃条件下进行 PA
的酶处理，结果（图 3）显示，随着酶处理温度的
提高，PA 的吸水高度与上染率先增加后减小，40℃
下酶处理后 PA 的吸水高度及上染率最高，表明此
温度处理下的润湿性及染色性最好，因此后续试验
均在 40℃下进行 PA 的改性研究。
2.2.2 pH pH 是影响 PA 改性的另一关键因素，分
别 在 pH6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5 和 10.0
条件下进行酶处理，结果（图 4）显示，随着 pH
的升高，吸水高度及上染率先增大后减小，pH7.5
条件下酶处理后 PA 的润湿性及染色性能最好，即
pH7.5 时酶处理 PA 的效果最好。
2.2.3 酶处理时间 在 40℃、pH7.5 条件下，考察
了不同酶处理时间对 PA 改性效果的影响，结果（图
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第6期120
3 讨论
酰胺酶作为一种重要的工业用酶，国内外有关
的报道有很多，但对能够水解 PA 的酰胺酶的研究
比较少，只有 Heumann 和 Araújo 等［6，7］进行了这
方面的报道，发现 Nocardia farcinica 来源的酰胺酶
能有效水解 PA，提高 PA 的润湿性。但是野生菌酰
胺酶产量很低，发酵周期长，无法进行工业化应用，
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0 ੨≤儈ᓖкḃ⦷
30
35
40
45
50
55
60
кḃ
⦷%

੨≤
儈ᓖ
cm

ᰦ䰤h
图 5 PA 在不同时间酶处理后 PA 的吸水高度和上染率
0 50
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0 ੨≤儈ᓖ
кḃ⦷
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
кḃ
⦷%

੨≤
儈ᓖ
cm

᩷ᒺ䖜䙏r/min100 150 200 250
图 6 PA 在不同摇床转速下酶处理后 PA 的吸水高度和上染率
缓冲液处理后，改性效果如图 7，图 8 所示，与磷
酸缓冲液处理相比，经重组酰胺酶处理、碱处理后
PA 的吸水高度分别提高了 8.7 cm 和 8.2 cm，上染率
提高了 23.1% 和 22.6%，表明酶对 PA 的改性能够
达到碱处理效果。试验过程中用热灭活的酶处理 PA
作为对照，测定其吸水高度和上染率仅提高了 2.1
cm 和 6.2%，排除了酶处理过程中蛋白吸附造成的
PA 吸水性和染色性增加的可能性。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
ሩ➗ ✝⚝⍫䞦 䞠㜪䞦 ⻡
੨≤
儈ᓖ
cm

图 7 PA 经不同改性处理后的吸水高度
0
10
20
30
40
50
60
✝⚝⍫䞦 ⻡
кḃ
⦷%

ሩ➗ 䞠㜪䞦
对照 ：PA 由磷酸缓冲液处理 ；热灭活酶 ：PA 由热灭活的酰胺酶处理，将酰
胺酶沸水浴 10 min 后离心得到热灭活酶 ；酰胺酶 ：PA 由酰胺酶处理 ；碱 ：
PA 由 0.1 mol/L NaOH 处理
图 8 PA 经不同改性处理后的上染率
因此通过基因工程手段构建重组菌，以提高该酰胺
酶的产量。本试验在 E.coli Origami（DE3）中成功
表达了来源于 Nocardia farcinica 的酰胺酶，酶活单
位为 1.02 U/mL（野生酶酶活为 0.2-0.3 U/mL）。由
于编码聚酰胺酶的基因中 G+C 含量高达 70%，扩增
过程中需使用 GC buffer，才能得到目的片段。此外
通过 SDS-PAGE 电泳显示细胞破壁后，破壁沉淀中
含有大量的包涵体。因此，下一步研究的重点是分
析该酰胺酶的基因和蛋白序列，通过密码子优化或
更换宿主、表达载体和优化表达条件等手段，提高
酰胺酶的可溶性表达，为实现该酰胺酶的工业化应
用奠定基础。
温 度、pH、 摇 床 转 速 均 会 影 响 PA 的 改 性 效
果，其中温度和 pH 是影响酶改性的关键。温度过
2013年第6期 121郭迎春等 ：诺卡氏菌酰胺酶在大肠杆菌中的重组表达及其在锦纶改性中的应用
高和过低会导致蛋白的变性或降低蛋白的稳定性 ；
pH 过高或过低会使酶失活，而且 pH 还会影响酶催
化基团和底物基团的解离，从而影响酶与底物分子
的结合和反应［12］。此外纤维在机械搅拌下会变得疏
松，使纤维间的空隙增多，从而促进酶和纤维的结
合，提高酶的催化效率［13］。摇床转速过慢不利于酶
与底物的结合，而过快又可能减少酶与底物的吸附，
二者均会降低酶的水解效率。因此本试验还考察了
重组酰胺酶对 PA 的改性条件，结果显示 ：温度为
40℃，pH 为 7.5，摇床转速为 100 r/min 条件下酶处
理 1 h，PA 的吸水高度和上染率最高，分别为 14.2
cm 和 56.3%，重组酰胺酶对 PA 的改性能够达到碱
处理的效果。酶处理过程中，蛋白酶可能会吸附在
纤维表面，造成吸水高度和上染率的提高，为了排
除这种现象造成的假阳性结果，试验过程中还以灭
活酶做对照，其吸水高度和上染率仅提高了 2.1 cm
和 6.2%。该试验说明重组酰胺酶确实能够水解 PA
纤维的酰胺键生成亲水性较强的氨基和羧基，从而
使 PA 的润湿性和染色性能显著提高。
随着工业和科学的发展，对工业的绿色环保要
求越来越高，因此开发高效的工业酶制剂代替化学
处理变得越来越重要。酰胺酶对 PA 改性的效果好，
效率高，处理工艺简单，是一种经济、生态的改性
方法，具有潜在的工业应用价值。总结国内外研究，
PA 纤维改性酰胺酶的开发在以下方面存在不足 ：野
生菌产酶量低，现有的基因工程菌表达量不高 ；缺
乏对重组菌发酵过程优化与控制的系统深入研究 ；
酶改性工艺不成熟，对改性机理缺乏研究。综上所
述，研究酰胺酶的可溶性表达、蛋白结构和催化机理，
以及研究酰胺酶在改性中的应用工艺是实现我国纺
织生物精练绿色生产的关键。
4 结论
构建了重组菌 pET24/AMID-Origami，0.4 mmol/L
IPTG，25℃诱导 20 h 后，重组聚酰胺酶的胞内酶活
平均为 1.02 U/mL 是野生菌的 5-6 倍；通过优化温度、
pH、处理时间和摇床转速等因素对酶处理的影响，
确定了 PA 酶改性处理的最优条件 ：40℃，pH7.5，
处理时间 1 h，摇床转速 100 r/min，在该处理条件下，
与磷酸缓冲液对比，PA 吸水高度提高了 8.7 cm，上
染率提高了 23.1%，基本能够达到碱处理的效果。
参 考 文 献
［1］ 蔡再生 . 纤维化学与物理［M］. 北京 ：中国纺织出版社 , 2004
［2］ Ibrahim MS, Salmawi KME, Ibrahim SM. Electron-beam modification
of textile fabrics for hydrophilicfinishing［J］. Applied Surface
Science, 2005, 241（3-4）：309-320.
［3］ Pappas D, Byjanda A, Demaree JD. Surface modification of
polyamide fibers and films using atmospheric plasmas［J］. Surface
& Coatings Technology, 2006, 210（7）：4384-4388.
［4］ 王学川 , 王沛懿 , 强涛涛 , 等 . 锦纶的酶法改性研究进展［J］.
印染 , 2011, 22 ：50-53.
［5］ Heumann S, Eberl A, Fischer-Colbrie G. A novel aryl acylamidase
from Nocardia farcinica hydrolyses polyamide［J］. Biotechnology
and Bioengineering, 2008, 102（4）：1003-1011.
［6］ Heumann S, Eberl A, Pobeheim H, et al. New model substrates
for enzymes hydrolysing polyethyleneterephthalate and polyamide
fibres［J］. J Biochem Biophys Methods, 2006, 69（1-2）：89-99.
［7］ Araújo R, Casal M, Cavaco-Paulo A. Application of enzymes for
textile fibres processing［J］. Biocatal Biotransformation, 2008, 26
（5）：332-349.
［8］ Cavaco-Paulo A, Gubitz GM, Textile processing with enzymes［M］.
Washington ：Catalysis and Processing, 2003 ：89-99.
［9］ Kotlova EK, Chestukhina GG. Isolation and primary characterization
of an amidase from Rhodococcus rhodochrous［J］. Biochemistry
（Moscow）, 1999, 64（4）：384-389.
［10］ Parvinzadeh M, Assefipour R, Amir Kiumarsi. Biohydrolysis of
nylon 6, 6 fiber with different proteolytic enzymes［J］. Polymer
Degradation and Stability, 2009, 94（8）：1197-1205.
［11］ 王菊生 . 染整工艺原理［M］.（第 3 册）. 北京 ：纺织工业出
版社 , 1984.
［12］ 王镜岩 , 朱胜庚 , 徐长法 . 生物化学教程［M］. 北京 ：高等教
育出版社 , 2008.
［13］ 许絪 , 陆大年 . 生物酶在腈纶表面改性中的应用研究［D］.
上海 ：东华大学 , 2004.
（责任编辑 马鑫）