Page 226 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第5期

220 华 中 农 业 大 学 学 报 第 41 卷

活力只有 50% 左右，在该条件下稳定性很差。该酶 为 5.5。当 pH 在 5.5~6.0时，壳聚糖酶保持较高的酶
在 50 ℃以下具有很好的稳定性，剩余酶活力在 98% 活力，pH 在 4.0~6.0 的范围内，保持 70% 的酶活力，
以上，在 55 ℃条件下保温 30 min，仍有 66.3% 的酶 在 6.0~7.5 的范围内，保持 50% 的酶活力，菌株 M3b
活力。 壳聚糖酶在较广的 pH 范围内（3.0~9.0）保持相对
如图 6B 所示，菌株 M3b 产壳聚糖酶的最适 pH 稳定。

图6 不同温度（A）和pH（B）对壳聚糖酶AtChito40活力和稳定性的影响
Fig.6 Effect of temperature（A）and pH（B）on activity and stability of AtChito40
2.7 壳聚糖酶 AtChito40 水解特性及产物 3 讨 论

以胶体壳聚糖为底物，测定了壳聚糖酶 AtChi⁃
壳聚糖酶是高效、特异降解壳聚糖的酶，利用酶
to40 的水解产物及特性。 如图 7 所示，壳聚糖酶将
法降解壳聚糖的研究还处在实验室研究阶段，仅少
壳聚糖裂解成以（GlcN） 2 、（GlcN） 3 、（GlcN） 4 为主
数实现工业化生产，高产壳聚糖酶菌株的缺乏是制
要 产 物 的 GlcN 低 聚 物 的 混 合 物 ，其 分子质量在
约壳寡糖规模化生产的瓶颈。本研究成功筛选出 1
［11］
300~1 200 u 。在前 2 h 水解初始阶段，酶将壳聚
株产壳聚糖酶活力较高的溜曲霉菌株 M3b，从单因
糖裂解为聚合度大于 3 的低聚糖，2 h 后（GlcN） 2 的
素试验结果可见，溜曲霉菌株 M3b 壳聚糖酶的产生
含量逐渐增加，但没有单体 生 成 ，表 明 壳 聚 糖 酶
需要壳聚糖诱导并且粉末壳聚糖对菌株 M3b 产壳聚
AtChito40 不会降解（GlcN） 2。 糖酶的诱导作用低于胶体壳聚糖；在以壳聚糖为碳
源的基础上添加少量葡萄糖要优于以胶体壳聚糖为
唯一碳源，可能与葡萄糖利于菌株 M3b 的生长代谢
有关；同时几丁质也有一定的诱导能力；仅添加淀
粉、葡萄糖或者蔗糖，菌株 M3b不产壳聚糖酶。这与
冯志彬等 ［12］ 研究的结果一致，酶生物合成的调节类
型有底物诱导、分解后产生代谢物的阻遏和反馈阻
遏，在大多数真菌中壳聚糖酶的合成调节是碳源诱
导型。同时发现溜曲霉 M3b 利用无机氮源比有机氮
源更利于产酶，其中硫酸铵为最佳氮源。采用固体
发酵方法，充分利用豆粕、麸皮为固体培养基原材
料，一方面绿色环保，可减少农业废弃物对环境的不
良影响，降低生产成本；另一方面，提高了菌株 M3b
图 7 溜曲霉 M3b 产壳聚糖酶水解胶体壳聚糖
产壳聚糖的能力，麸皮可以增加固体发酵基质的膨
产物的 TLC 分析
Fig.7 TLC analysis of hydrolysis products 松透气性，增加与氧气的接触，提高固体基质的利用
from colloidal chitosan hydrolyzed by chitosanase 率，利于散热，促进菌株生长，增加产酶量 ［13］ 。此外，
production by Aspergillus tamarii M3b 接种量也是影响溜曲霉产壳聚糖酶的重要因素，当