产酯酶细菌的筛选和鉴定文献综述
2020-05-02 17:57:39
海洋环境包括低温、高温 、高静水压 、强酸 、强碱及营养条件极为贫乏的各种极端环境 。
微生物要在这种环境中得以适应生存, 必须从自身的生理结构、代谢方式及生活行为等各方面发生适应性的改变 。
因此 ,从中筛选得到的微生物可能具备某些特殊的生理活性,能够产生特殊的代谢产物, 具有重要的应用价值。
近年来,随着海洋生物技术的兴起和人们对开发海洋资源意识的增强 ,国内外对海洋微生物及其酶的研究 进展很快 ,寻找具有全新性质的酶已成为国际酶制剂研究的热点 ,有关海洋微生物产生新型生物酶的报道也逐渐增多,而海洋微生物酯酶就是其中的一个重要方向。
1.酯酶简介 当酯水解催化时,酯键断裂,产物是醇和酸,当催化酯键合成时,羧酸基团是:醇的羟基被脱水和缩合,产物是酯和其他芳族物质,酯类广泛存在于动物,植物和微生物中,细菌,真菌和酵母中的酯酶在微生物中很多,因此,微生物发酵是酯酶的主要来源,由于微生物的多样性,快速繁殖以及pH,温度和物质以及轻工业生产的优势,微生物发酵的酯化已引起研究人员的关注并被广泛使用,用于食品加工,医药化学品,洗涤行业和环境保护,此外,酯酶的酶促反应具有高的底物特异性,区域选择性或对映选择性, Esterase是一种高效的生物催化剂,用于合成手性化合物(如慢性药物,杀虫剂等),近年来,微生物发酵已经成为刺激研究的一个方面,本文从酯酶的来源、产酯酶菌株的筛选以及发酵条件和培养方法进行了综述,并结合酯酶的分子结构,对酯酶的催化特性和应用做了总结,以期今后对酯酶的研究提供有益的借鉴[1]。
2.酯酶与脂肪酶的差异 微生物酯酶和微生物脂肪酶的定义和分类在文献报道中并没有加以严格区分,但实际上还是存在一些差异:①酯酶与脂肪酶的差异主要在于作用底物碳链长短的不同,脂肪酶优先水解长链酯类,酯酶则优先水解短链酯类[2]。
对于酯分子的酯酶和脂肪酶水解,酯化物作用于I型酯,脂肪酶作用于II型酯,并且由较大的羧酸基团和较小的醇基团形成(如下图), 对于酯酶催化剂,优选酯,水解或酯交换,对于由较小的羧酸基团和较大的手性醇基团形成的酯,选择用于水解和酯交换的脂质催化剂最合适的[2]。
②两者作用底物的物理状态不同,即脂肪酶主要在两相体系(油-水界面)上作用,而酯酶只作用于水溶性的底物或者只能分解已溶解的底物[3]。
③脂肪酶的催化剂反应具有界面活化的现象,酯酶的反应遵循经典的Michaelis动力学, 酯酶和脂肪酶在有机溶剂中都是稳定的并且具有活性,但脂肪酶的这种特征更为突出[3]。
④虽然酯酶和脂肪酶结构大多都是 a / b 的水解酶的典型特征,但是脂肪酶存在一个疏水的盖子结构,对催化反应有一定的选择性[4]。