全 文 ：第９卷第１期
２０１１年１月
生　物　加　工　过　程
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．９Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１１
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－３６７８．２０１１．０１．００８
收稿日期：２０１０－０６－０５
基金项目：山东省教育厅科技计划项目（Ｊ０８ＬＥ５９）
作者简介：曹　涛（１９８３—），男，山东聊城人，硕士研究生，研究方向：生物化工；刘同军（联系人），副教授，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｔｏｎｇｊｕｎ２００３＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
链霉菌 Ｇ４溶菌酶的产生条件及特性
曹　涛，刘同军，王艳君
（山东轻工业学院 食品与生物工程学院，济南 ２５０３５３）
摘　要：对链霉菌Ｇ４的产酶发酵条件和溶菌特性进行研究结果表明：蔗糖３０ｇ／Ｌ、大豆蛋白胨１２５ｇ／Ｌ、牛肉膏
２ｇ／Ｌ，对产酶最为有利；Ｇ４溶菌酶最适培养温度３３℃，培养时间７２ｈ，培养基初始ｐＨ８。Ｇ４溶菌酶的最适作用温
度和最适作用ｐＨ分别是５５℃和６５，多数金属离子会抑制Ｇ４溶菌酶的活性，其中Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｐｂ２＋几乎可
以使其完全失活；对几种细菌、酵母菌的研究表明，Ｇ４溶菌酶对卵清溶菌酶不能作用的变形链球菌和金黄色葡萄
球菌有很强的溶解活性。
关键词：溶菌酶；发酵；链霉菌Ｇ４
中图分类号：Ｑ９３６　　　　文献标志码：Ａ　　　　文章编号：１６７２－３６７８（２０１１）０１－００３５－０６
ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｂｙＳｔｒｅｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．Ｇ４ａｎｄ
ｉｔｓｐｒｏｐｅｒｉｔｉｅｓｏｆｐｒｏｄｕｃｅｄＧ４ｅｎｚｙｍｅｓ
ＣＡＯＴａｏ，ＬＩＵＴｏｎｇｊｕｎ，ＷＡＮＧＹａｎｊｕｎ
（ＣｏｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄａｎｄＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｊｉｎａｎ２５０３５３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．Ｇ４ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．
ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅＧ４ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｍｅｄｉｕｍ
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｕｃｒｏｓｅ３０ｇ／Ｌ，ｓｏｙｂｅａｎｐｅｐｔｏｎｅ１２５ｇ／Ｌａｎｄｂｅｅｆｅｘｔｒａｃｔ２ｇ／Ｌ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ３３℃ ｗｉｔｈｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ７２ｈ，ｉｎｉｔｉａｌｐＨｏｆ７５．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｎｄｐＨｏｆｔｈｅｅｎｚｙｍｅｗｅｒｅ６５℃ ａｎｄ６５，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＭｅｔａｌｉｏｎｓｉｎｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｌｙｓｏｚｙｍｅＧ４，
ｉｎｗｈｉｃｈＺｎ２＋，Ｃｕ２＋，Ｆｅ２＋，ａｎｄＰｂ２＋ｄｅａｃｔｉｖａｔｅｄｔｈｅｅｎｚｙｍｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｌｙｓｅｓｏｍｅｂａｃｔｅｒｉ
ａａｎｄｙｅａｓｔ，Ｇ４ｌｙｓｏｚｙｍｅｈａｄａｂｒｏａｄｅｒｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｓｐｅｃｔｒｕｍｈａｖｉｎｇｈｉｇｈａｃｔｉｖｉｔｙａｇａｉｎｓｔＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ
ｍｕｔａｎｓａｎｄＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓｗｈｉｃｈｗｅｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏｅｇｇｗｈｉｔｅｌｙｓｏｚｙｍｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；Ｓｔｒｅｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．Ｇ４
　　对微生物溶菌酶的研究是从寻找比卵清溶菌
酶溶菌谱更为广泛的溶菌酶的过程中开展起来的。
目前，已发现多种有实用价值的微生物溶菌酶，研
究较为透彻的有拟内串生孢霉所产的 Ｃｈ酶，来源
于球孢链霉菌１８２９的 Ｍ１酶及来源于天蓝色链霉
菌的Ｃｅｌｏｓｙｌ等［１－２］。这些溶菌酶溶菌谱普遍比卵
清溶菌酶广泛，并且很多已被商品化生产，在食品
防腐、龋齿及炭疽病的防治等方面已有应用性报
道［３］。但国内对微生物溶菌酶的研究与国外相比
相对落后，目前仅有少数几种微生物有产溶菌酶的
报道，如球孢链霉菌 Ｓ１８６和灰色链霉菌 ＲＸ
１７等［４－６］。
　　本文从土壤中筛选得到链霉菌Ｇ４，其所产的溶
菌酶能作用于多重卵清溶菌酶不能分解的 Ｇ＋、Ｇ－
细菌，溶菌谱广泛，尤其对导致龋齿的变形链球菌
有很高的溶解能力，在食品防腐、医疗卫生等方面
也有广阔的应用前景。
１　材料与方法
１．１　材料
１．１．１　菌种
　　链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．）Ｇ４，自土壤中分离，并
经紫外诱变所得；变形链球菌 （Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｍｕ
ｔａｎｓ），日本大阪大学齿学部赠。
１．１．２　培养基
　　变形链球菌培养基（ｇ／Ｌ）：胰蛋白胨５，蛋白胨
５，蔗糖 ５，牛肉膏 ５，ＮａＣｌ７，Ｋ２ＨＰＯ４ １，ＮａＨ２ＰＯ４
０２。ｐＨ７２～７４。
　　种子培养基（ｇ／Ｌ）：葡萄糖１０，蛋白胨４，酵母膏４，
ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ０５，ＫＨ２ＰＯ４２，Ｋ２ＨＰＯ４４。ｐＨ７５。
　　发酵培养基（ｇ／Ｌ）：糊精２０，大豆蛋白胨４，牛
肉膏２，ＮａＣｌ７，ＫＨ２ＰＯ４０５，Ｎａ２ＨＰＯ４１，ＣａＣｌ２０１。
ｐＨ７５。
１．２　方法
１．２．１　Ｇ４溶菌酶及指示菌悬液的制备
　　Ｇ４溶菌酶粗酶液的制备：将链霉菌 Ｇ４的孢子
悬浮液接入种子培养基，３０℃、２００ｒ／ｍｉｎ振荡培养
　　　　
２４ｈ，再以１０％的接种量接入发酵培养基中，同样条
件下培养７２ｈ，过滤离心去沉淀，所得上清液即为粗
酶液。
　　指示菌悬液的制备：将变形链球菌３７℃静置培
养４８ｈ，５０００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ，蒸馏水洗２次，再
用ｐＨ５６、００５ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲液悬浮至 ＯＤ５８０为
０８左右，冷藏备用［２］。
１．２．２　Ｇ４溶菌酶酶活的测定
　　将１ｍＬ适当稀释的粗酶液及适量指示菌悬液
加入５ｍＬ、０００５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ５６的醋酸 醋酸钠缓
冲液中，５５℃保温１０ｍｉｎ，测定１０ｍｉｎ前后ＯＤ５８０的
变化。每分钟使反应液浊度降低０００１个 ＯＤ５８０单
位的酶量定义为一个酶活单位Ｕ。
比酶活 ＝（ＯＤ０ｍｉｎ－ＯＤ１０ｍｉｎ）×１０００×稀释倍
数／１０。
２　结果与讨论
２．１　优化培养基组成的单因子实验
２．１．１　Ｃ源实验
　　以不同Ｃ源代替发酵培养基中的糊精，质量浓
度均为２０ｇ／Ｌ，培养３ｄ后测酶活，结果见表１。
从表１可以看出：该菌株能利用的 Ｃ源比较广
泛，以蔗糖、葡萄糖、乳糖、糊精、可溶淀粉为 Ｃ源的
产酶均较高。蔗糖作为 Ｃ源产酶最高，进一步研究
发现３０ｇ／Ｌ为最适质量浓度。
表１　Ｃ源对产酶的影响
Ｔａｂｌｅ１　ＥｆｅｃｔｓｏｆｃａｒｂｏｎｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅＧ４
Ｃ源 糊精 可溶淀粉 葡萄糖 蔗糖 甘油 果糖 麦芽糖 乳糖
比酶活／
（Ｕ·ｍＬ－１）
４３ ３９ ３８ ４５ ２５ ２０ ３１ ４１
２．１．２　Ｎ源实验
　　考察无机 Ｎ源、有机 Ｎ源及其不同的组合对
Ｇ４链霉菌产酶的影响，结果如表２所示。
　　由表２可知：Ｇ４链霉菌利用无机 Ｎ源产酶不
高，利用有机Ｎ源及复合有机 Ｎ源的效果较好，其
中大豆蛋白胨产酶最高。考虑复合 Ｎ源对产酶的
影响，再以大豆蛋白胨和牛肉膏二者的组合作为 Ｎ
源进行比例优化实验，结果１０ｇ／Ｌ的大豆蛋白胨与
２ｇ／Ｌ的牛肉膏组合，产酶可达４３Ｕ／ｍＬ。
表２　Ｎ源对产酶的影响
Ｔａｂｌｅ２　ＥｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅＧ４
Ｎ源 牛肉膏 酵母膏 多聚胨 大豆蛋白胨 尿素 （ＮＨ４）２ＳＯ４ ＮａＮＯ３ ＫＮＯ３ ＮＨ４ＮＯ３ （ＮＨ４）２ＨＰＯ４
比酶活／
（Ｕ·ｍＬ－１）
３９ ３５ ３７ ４０ ０ ３１ ３３ ３０ ２７ ０
６３ 生　物　加　工　过　程　　 第９卷　
２．２　对Ｃ、Ｎ培养基的正交实验
　　通过上面的单因子实验可以看出，作为最适Ｃ、
Ｎ源的蔗糖、大豆蛋白胨和牛肉膏的配比对产酶影
响尤为关键。因此对Ｃ源、Ｎ源进行了三因素三水
平的正交实验，采用Ｌ９（３
３）正交实验方案（表３）。
表３　Ｃ、Ｎ源培养基正交实验方案
Ｔａｂｌｅ３　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｏｆ
Ｃ，Ｎｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍ
实验号
因　　素／（ｇ·Ｌ－１）
Ａ
ρ（蔗糖）
Ｂ
ρ（大豆蛋白胨）
Ｃ
ρ（牛肉膏）
比酶活／
（Ｕ·ｍＬ－１）
１ １０ ７５ １５ ２４
２ １０ １００ ２０ ２２
３ １０ １２５ ２５ １９
４ ２０ ７５ ２０ ２６
５ ２０ １００ ２５ ２９
６ ２０ １２５ １５ ３５
７ ３０ ７５ ２５ ２７
８ ３０ １００ １５ ３０
９ ３０ １２５ ２０ ４５
表４　Ｃ、Ｎ源培养基正交实验结果分析
Ｔａｂｌｅ４　Ｒｅｓｕｌｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ｏｆＣ，Ｎｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍ
误差源 Ａ Ｂ Ｃ
Ｋ１ ６５ ７７ ８９
Ｋ２ ９０ ８１ ９３
Ｋ３ １０２ ９９ ７５
Ｒ（极差） １２４ ７４ １４
　　由表４可知：３个因素中对产酶影响最大的是
蔗糖，其次是大豆蛋白胨，影响最小的是牛肉膏。
最适配方为 Ａ３Ｂ３Ｃ２，即蔗糖 ３０ｇ／Ｌ，大豆蛋白胨
１２５ｇ／Ｌ，牛肉膏２０ｇ／Ｌ。经实验验证，在此条件
下Ｇ４溶菌酶的产量可达到４６Ｕ／ｍＬ，比单因素实
验确定的最适合培养基提高了７％。
２．３　最适培养条件优化的单因子实验
２．３．１　最适培养温度
　　对培养温度进行优化，结果如图１所示。由图１
可知：不同的温度对产酶量和活性影响很大，在２７～
３０℃范围内菌体生长量随温度的升高而增大，但酶的
活性在３２～３４℃之间最高。也就是说最适产酶温度
和最适生长温度并不一致，综合考虑生物量、产酶活
性、比生产量，最优发酵温度选择为３２～３４℃。
图１　培养温度对菌体生长和产酶的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｅｃｔｓｏｆｃｕｌｔｕｒｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅ
２．３．２　最适初始ｐＨ
　　一般认为培养基中的Ｈ＋和ＯＨ－可间接对微生
物的代谢产生影响，它首先作用于胞外的可解离的
弱酸（或弱碱），形成易透过细胞膜的游离态进入胞
内再作用于参与代谢的各种酶，从而影响菌体的生
长和产物的合成［４］。本实验中发酵培养基的 ｐＨ对
微生物生长和酶的产生具有非常明显的影响，结果
见图２。由图２可知：在 ｐＨ６０～８０时，细菌的生
长和酶的活性较好，而 ｐＨ在７０～８０之间酶的活
性最高，故选用发酵培养基的ｐＨ为７５左右。
图２　培养基起始ｐＨ对细胞生长和产酶的影响
Ｆｉｇ．２　ＥｆｅｃｔｓｏｆｉｎｉｔｉａｌｐＨｂａｃｔｅｒｉｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅ
ｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅ
２．３．３　最适发酵时间
　　对发酵时间进行优化，结果如图３所示。由图
３可知：随着培养时间的延长，酶的活性逐渐升高，
７２ｈ酶活达到最高，之后开始下降，可能是分泌出
的一些蛋白酶引起了产物的损失。从细菌生长曲
线（图３）分析：酶的积累主要发生在对数生长后期，
说明对数生长后期菌体的能量不再用于大量繁殖，
主要消耗在其代谢产物———溶菌酶的合成上，因此
酶的收获要控制在细菌生长的稳定期内［５］。
７３　第１期 曹涛等：链霉菌Ｇ４溶菌酶的产生条件及特性
图３　培养时间对细胞生长和产酶的影响
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｅｃｔｓｏｆｃｕｌｔｕｒｅｔｉｍｅｏｎｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃ
ｅｎｚｙｍｅｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
２．４　培养条件优化的正交实验
　　依据单因子实验，对培养温度、培养时间、ｐＨ进
行三因素三水平Ｌ９（３
３）的正交实验，实验结果及分
析分别见表５和表６。
表５　优化培养条件的正交实验方案
Ｔａｂｌｅ５　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｏｆ
ｏｐｔｉｍｕｍｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
实验号
因　　素
Ａ
温度／℃
Ｂ
时间／ｈ
Ｃ
ｐＨ
比酶活／
（Ｕ·ｍＬ－１）
１ ３２ ６５ ７ ３８
２ ３２ ７２ ７５ ４２
３ ３２ ７５ ８ ３０
４ ３３ ６５ ７５ ３７
５ ３３ ７２ ８ ４５
６ ３３ ７５ ７ ３１
７ ３４ ６５ ８ ２９
８ ３４ ７２ ７ ３６
９ ３４ ７５ ７５ ４２
表６　优化培养条件的正交实验结果分析
Ｔａｂｌｅ６　Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆ
ｏｐｔｉｍｕｍｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
误差源 Ａ Ｂ Ｃ
Ｋ１ １１０ １０４ １０５
Ｋ２ １１３ １２３ １２１
Ｋ３ １０７ １０３ １０４
Ｒ（极差） ２ ６７ ５７
　　从表５可以看出：最佳培养条件的组合为培养
温度３３℃、培养时间７２ｈ、起始ｐＨ８。从表６可以
看出：对酶活影响显著性的顺序为培养时间、起始
ｐＨ、培养温度。
２．５　Ｇ４溶菌酶酶学性质
２．５．１　Ｇ４溶菌酶溶菌活性的测定
　　按１．２．２的方法，测定保温不同时间时，酶与底
物混合体系的ＯＤ５８０，得到粗酶液对底物变形链球菌
的溶菌曲线，结果如图４所示。
图４　Ｇ４溶菌酶对变形链球菌的溶菌曲线
Ｆｉｇ．４　ＢａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｃｕｒｖｅｏｆＧ４ｅｎｚｙｍｅｏｎＳ．ｍｕｔａｎｓ
　　由图４可知：发酵液对变形球菌的溶解作用是
随着时间的延长而增强的，保温时间为６０ｍｉｎ时，
这种溶解作用基本上达到了极限。
２．５．２　Ｇ４溶菌酶的最适作用ｐＨ
　　在０００５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ为３～１１的缓冲液中，测定
酶的最适ｐＨ，结果见图５。
图５　酶的最适ｐＨ
Ｆｉｇ．５　ＯｐｔｉｍｕｍｒｅａｃｔｉｏｎｐＨｏｆｔｈｅｅｎｚｙｍｅ
　　由图５可知：Ｇ４溶菌酶的最适ｐＨ为６５；在中
性偏酸的环境下，酶活损失较少；在 ｐＨ为５时，酶
活损失特别明显，可能与它的等电点接近，因此引
起了酶的溶解度降低，造成酶活的损失。在酸性ｐＨ
情况下，酶活降低较快。
２５３　Ｇ４溶菌酶的最适作用温度
　　研究２０～１００℃，Ｇ４溶菌酶在０００５ｍｏｌ／Ｌ醋
酸 醋酸钠缓冲体系中的最适作用温度，结果见
图６。
８３ 生　物　加　工　过　程　　 第９卷　
图６　酶的最适作用温度
Ｆｉｇ．６　Ｏｐｔｉｍｕｍｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｅｎｚｙｍｅ
　　由图６可知：Ｇ４溶菌酶作用于变形链球菌的最
适温度为５５℃，在５０～６５℃之间酶活变化不是很
大，在这个范围之外，酶活降低很明显。
２．５．４　酶的ｐＨ稳定性和热稳定性
　　将酶液分别置于不同的 ｐＨ缓冲液中，２０℃保
温３０ｍｉｎ，然后于２０℃、ｐＨ６５测定酶活，结果见
图７。由图７可知：ｐＨ为４０～１００时，酶的稳定性
较好，ｐＨ６５时稳定性最好。将酶液在２０、２５、３０、
４０、４５、５０℃下保温不同时间，测定酶活，结果见图
８。由图８可知：酶在小于４５℃时有较好的稳定性。
图７　ｐＨ对酶稳定性的影响
Ｆｉｇ．７　ＥｆｅｃｔｓｏｆｐＨｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ
图８　温度对酶稳定性的影响
Ｆｉｇ．８　Ｅｆｅｃｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆ
ｔｈｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ
２．５．５　金属离子对酶活的影响
　　向链霉菌 Ｇ４溶菌酶中分别加入各种金属离
子，终浓度为００１ｍｏｌ／Ｌ。在０００５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６５
的醋酸 醋酸钠缓冲体系中，５５℃条件下测定试样
的酶活，以不加金属离子的酶液作对照［７－１０］，结果
见图９。
图９　金属离子对Ｇ４溶菌酶的影响
Ｆｉｇ．９　Ｅｆｅｃｔｓｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｓｏｎｔｈｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ
　　由图９可知：Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｐｂ２＋能使 Ｇ４溶
菌酶几乎完全失活，Ｃｏ２＋、Ａｇ＋、Ｍｎ２＋能使酶活大部
分丧失，Ｍｇ２＋、Ｂａ２＋、Ｃａ２＋、Ｎａ＋对酶活影响不大。
２．５．６　Ｇ４溶菌酶与卵清溶菌酶对几种常见细菌的
作用比较
　　收集几种 Ｇ＋、Ｇ－细菌及酵母菌对数生长期的
细胞作为底物，按对变形链球菌的酶活测定方法，
测定链霉菌 Ｇ４溶菌酶对各种底物的溶解活性，把
对溶壁微球菌的活性定位为１００，与卵清溶菌酶对
相同底物的活性进行比较，结果见表７。
表７　Ｇ４溶菌酶与卵清溶菌酶对细菌、酵母菌的活性比较
Ｔａｂｌｅ７　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅ
Ｇ４ａｎｄｅｇｇｗｈｉｔｅｌｙｓｏｚｙｍｅｏｎｓｏｍｅ
ｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｙｅａｓｔｓ
指示菌
相对酶活／％
Ｇ４溶菌酶 卵清溶菌酶
溶壁微球菌 １００ １００
变形链球菌 ３７２ ０
肺炎链球菌 ２７５ ０
金黄色葡萄球菌 ３４５ ０
枯草芽孢杆菌 ４３２ ５９０
保加利亚杆菌 ２３７５ ４９２
大肠杆菌 １２６ ０
酿酒酵母 ０ ０
９３　第１期 曹涛等：链霉菌Ｇ４溶菌酶的产生条件及特性
　　从表７可以看出：与卵清溶菌酶相比，Ｇ４溶菌
酶有较广的溶菌谱，对变形链球菌，金黄色葡萄球
菌等Ｇ＋细菌有较强的溶解活性，对于 Ｇ＋大肠杆菌
也有一定作用，但对于酵母菌没有活性。已有的微
生物溶菌酶都是以卵清溶菌酶不能分解的底物（如
金黄色葡萄球菌）为底物筛选出来的，如拟内串生
孢霉所产的Ｃｈ酶，球孢链霉菌１８２９Ｍ１酶及来源于
天蓝色链霉菌的Ｃｅｌｏｓｙｌ，一般不能分解革兰氏阴性
菌，而链霉菌 Ｇ４产生的溶菌酶是一种新型的溶菌
酶，对革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌都有很强的抑
菌作用。
３　结　论
　　通过单因子实验和正交实验，确定了链霉菌Ｇ４
溶菌酶的最适 Ｃ源和 Ｎ源组成：蔗糖３０ｇ／Ｌ，大豆
蛋白胨１２５ｇ／Ｌ和牛肉膏２０ｇ／Ｌ，在最适培养条
件中，培养时间对菌种产酶影响最大。
　　对粗酶的基本性质进行了研究，发现酶的最适
作用 温 度 和 最 适 ｐＨ 分 别 是 ５５℃ 和 ６５，
ｐＨ为４０～１００时，酶的稳定性较好。溶菌活性对
离子强度的变化具有高度敏感，多数金属离子会抑
制酶的活性，其中 Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｐｂ２＋几乎可以
使其完全失活，通过对不同细菌、酵母菌的作用来
看，Ｇ４溶菌酶比卵清溶菌酶的溶菌谱更为广泛，不
仅对大部分革兰氏阳性菌有较强的溶解活性，对革
兰氏阴性菌也有作用，尤其是对变形链球菌的高活
性，使该酶在龋齿的防治方面有广泛的应用前景。
参考文献：
［１］　船津胜，鹤大典．溶菌酶［Ｍ］．济南：山东科学技术出版
社，１９８２．
［２］　ＶｉｎｏｇｒａｄｏｖａＫＡ，ＫｉｒｉｌｏｖａＮＰ，ＰｏｌｉｎＡＮ．Ｂａｃｔｅｒｉｌｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｓ
ｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＡｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓⅡ：ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄａｒｅａｓｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＮａｕｃｈｙｅＤｏｋｉＶｙｓｓＳｈｋｏｌｙＢｉｏｌＮａｕｋｉ，１９８９
（２）：５１６．
［３］　吴晓英，林影，陈慧英．溶菌酶的研究进展［Ｊ］．工业微生物，
２００２，３２（４）：５５５６．
［４］　ＹｏｋｏｇａｗａＫ，ＫａｗａｔａＳ，ＹｏｓｈｉｍｕｒａＹ．ＬｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｆｒｏｍＳｔｒｅｐｔｏ
ｍｙｃｅｓｇｌｏｂｉｓｐｏｒｕｓ１８２９ｓｔｒａｉｎ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃＢｉｏｌＣｈｅｍ，１９７３，３７
（４）：７９９．
［５］　刘同军，张玉臻，徐文琳．变溶菌素发酵条件的优化研究（Ⅱ）
［Ｊ］．食品与发酵工业，１９９９，２５（３）：５９．
［６］　任光文，赵昕，刘红蕾．链霉菌ＲＸ １７溶菌酶的研究［Ｊ］．生
物技术，２００２，１２（３）：２０－２２．
［７］　谷跃峰，从丽娜，骆宁．重组海参溶菌酶理化特性及生物活性
的初步研究［Ｊ］．中国酿造，２０１０（２）：８８８９．
［８］　ＳｃｈｕｃｈＲ，ＮｅｌｓｏｎＤ，ＦｉｓｃｈｅｔｉＶＡ．Ａｂａｃｔｅｒｉｏｌｙｔｉｃａｇｅｎｔｔｈａｔｄｅ
ｔｅｃｔｓａｎｄｋｉｌｓＢａｃｉｌｕｓａｎｔｈｒａｃｉｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００２，４１８：
８８４８８９．
［９］　ＰｅｔｒｏｖｓｋｉＡＳ，ＤｅｒｙａｂｉｎＤＧ，ＬｏｉｋｏＮＧ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｕｎｃ
ｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｌｙｓｏｚｙｍｅｂｙａｌｋｙｌｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｅｎｅｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏ
ｇｙ，２００８，７８（２）：１４４１５３．
［１０］　刘同军，徐文琳，张玉臻．溶氧对变溶菌素发酵的影响［Ｊ］．生
物工程学报，２０００，１６（２）：
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
２２９２３１．
国外动态
美国发现可在有氧条件下生产Ｈ２的细菌
美国华盛顿大学等机构研究人员在英国《自然：通讯》杂志上发表报告说，他们发现１种细菌可以在有
Ｏ２存在的自然条件下生产Ｈ２，有望成为较廉价的Ｈ２来源。这种名为“蓝藻菌５１１４２”的细菌在白天和夜晚
的生理活动不同。在白天有光线的时候，它可以进行光合作用，生成Ｏ２和糖分；而在夜晚，它会燃烧白天生
成的糖分来提供能量，这个过程会耗尽细胞内的Ｏ２，使得固氮酶可以安全工作，在有氧环境中也可生产 Ｈ２。
通常，固氮酶只要和Ｏ２接触就会被破坏，因此，此前发现的一些可生产 Ｈ２的微生物都需要在无氧环境中工
作，使得产氢成本提高。研究人员希马
!
里·帕克莱希说，他们正计划对这种细菌进行基因改造，进一步提
高其产氢量。
法国利用转基因绿藻开发疟疾疫苗
法国国家科研中心发表公报说，该机构的科研人员利用从转基因绿藻中提取的淀粉酶，开发出一种疟
疾疫苗。动物实验显示这种新疫苗有效。科研中心的研究人员采取了一种全新的思路，他们选取几种对疟
原虫比较有效的抗原，将其与转基因莱茵衣藻中提取出的一种名为ＧＢＳＳ的淀粉酶进行混合，后者的特别之
处在于能够对抗原形成保护。科研人员将这种混合物注入体内含有疟原虫的实验鼠，结果大多数实验鼠都
没有患上疟疾，从而证明了这种新疫苗的有效性。
（文伟河）
０４ 生　物　加　工　过　程　　 第９卷