[发明专利]利用漳州芽孢杆菌发酵生产碱性蛋白酶的方法及其应用

说明书

本发明提供了一种利用漳州芽孢杆菌发酵生产碱性蛋白酶的方法及其应用，属于生物技术领域。该方法包括菌种活化、种子液培养、发酵生产碱性蛋白酶等步骤；本发明通过单因素条件优化和响应面实验设计筛选了漳州芽孢杆菌的最适发酵条件，在该发酵条件下，碱性蛋白酶的活力达到最高。在此基础上，本发明将该方法分别应用于低盐风味速酿鱼露、海参肽、牡蛎肽、虾蛋白肽等产品的生产工艺中，使鱼露发酵进程得到显著加快，虾头虾壳、海参、牡蛎的蛋白酶解速度得到提升，有助于提高上述产品的生产效率和工艺水平，同时，为低值海产品的高值化利用提供了一种新的途径。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种利用漳州芽孢杆菌发酵生产碱性蛋白酶的方法及其应用。

背景技术

鱼露是一种类似于酱油的调味料，风味独特，是我国沿海地区、东南亚和日本居民的主要膳食调味料之一。传统鱼露是利用低值鱼(蓝园鲹、沙丁鱼、巴浪鱼)、虾，或者工业下脚料鱼头、鱼肝或鱼内脏为原料，加入30％-40％的盐，放置太阳底下暴晒，发酵一年以上后制成。传统发酵鱼露具有良好风味的同时也产生了一系列问题。第一，传统鱼露盐份高，发酵周期长，产量低下。第二，由于传统发酵技术在发酵过程不添加任何酶类，发酵过程不定向从而导致鱼露营养不够全面。第三，鱼露在自然发酵过程中由于微生物或酶的作用，会发生一系列生化反应从而产生具有不良风味的代谢产物，这些化合物给鱼露带来的腥味、汗味、酸味等，严重限制了它的可接受性。因此，急需开发利用外添加产蛋白酶等微生物加速鱼露发酵、改善鱼露风味的低盐风味速酿鱼露生产方法。

海参体壁内富含海参多糖、磷脂、皂苷、胶原蛋白等多种功效成分，自古以来即被大众认为是滋补食品。口感良好的刺参产量低，价位高昂。而资源丰富的赤条参、沙虫参、海地瓜等低值海参口感较差，直接食用价值较低，研究并利用其功效成分，是实现海参资源高值化利用的有效途径。酸性溶液化学提取法和酶解技术提取法是当前海参功效成分提取的最通用方法。其中，酶解技术提取法相对于酸性溶液化学提取法，具有功效成分提取率高等优势，但酶解技术尤其是酶种类直接影响了特定功效成分的提取率。因此，利用特定产蛋白酶微生物是获取特定功效成分海参肽的关键途径。

牡蛎，是我国主要的经济贝类之一。牡蛎富含脂类、蛋白质、肽、牛磺酸和微量元素等物质，营养价值极高。但当前，牡蛎主要以鲜食、干制等粗加工为主，产品附加值低。随着牡蛎养殖技术的快速发展，牡蛎产业已出现供过于求和价格下跌趋势，实现牡蛎高值化利用是牡蛎养殖业健康持续发展的先决条件之一。近年来，牡蛎肽因其良好的抗氧化、提高免疫力、促进生长发育、肝保护等生物活性和高安全性而受到广泛关注。如今，欧美、日本等发达国家已成功开发多种有关牡蛎肽的工业化产品，应用于多个领域。但是，我国对牡蛎肽的研究起步较晚，有关牡蛎肽的工业化产品很少。当前，阻碍牡蛎肽在医药保健食品行业广泛应用的主要原因是特定功能牡蛎肽的制备获取。因此，利用专一性产蛋白酶微生物制备具有特定分子片段及特定功效的牡蛎肽，市场前景广阔。

蛋白酶根据其来源可分为动物蛋白酶、植物蛋白酶和微生物蛋白酶。其中微生物蛋白酶约占世界酶总销售额的60％，是工业酶中最重要的一类。海洋特殊生态环境孕育了独特酶学性质的海洋微生物。这些微生物，具有产酶丰富、生长周期短、不受季节、地理位置影响等特点，且所产蛋白酶大多为胞外蛋白酶。近年来，研究人员将芽孢杆菌作为一种有益菌用于提高食品的营养和食用价值。研究发现，甲基营养芽孢杆菌所产蛋白酶能有效提高食品的营养价值和感官特性；异源卤代芽孢杆菌可作为风味增强剂提高鱼露中的天冬氨酸、谷氨酸等鲜味来源物质的含量，而多粘芽孢杆菌D05-1的胺降解活性可作为鱼露发酵剂有效的减少鱼露中生物胺的积累，增强鱼露风味。可见，海洋来源芽孢杆菌产酶微生物在鱼露、蛋白肽等生产方面应用潜力巨大。

发明内容

本发明要解决的一项技术问题是，如何以海洋来源芽孢杆菌高效制取碱性蛋白酶。

本发明要解决的另一技术问题是，如何通过发酵方法的改进，来提升海洋来源芽孢杆菌产碱性蛋白酶的效率和酶活水平。