1.2.3 CA活性检测


CA活性检测参照刘璐等的方法,略作改进。采用酶标仪在400 nm处检测对硝基苯酚(p-NP)浓度,并作其随时间变化曲线,计算CA活性。①绘制对硝基苯酚标准曲线;②工作液的制备:0.02 mmol/L乙酸对硝基苯酯(p-NPA)溶于1 mL无水乙醇,0.02 mmol/L二乙基丙二酸溶于9 mL磷酸缓冲溶液,将两者混合均匀;③粗酶液制备:取5 mL菌悬液10 000 r/min离心5 min,取上清液稀释2倍后,与工作液1:1混合,制成胞外CA酶液;取5 mL菌悬液与1 mL B-PER™Bacterial Cell Lysis Reagents混合均匀,静置30 min,10 000 r/min离心5 min,取上清液稀释2倍后,与工作液1:1混合,制成总CA酶液;④酶活性检测:将粗酶液放入酶标检测盒中,25℃反应3 min后测定OD₄₀₀;⑤利用标准曲线求出生成p-NP的浓度,计算CA活性。酶活性定义:每毫升每分钟内生成1μmol p-NP所需的酶量,单位:U/mL。


1.2.4培养基初始pH对B.safensis生长及其产CA的影响


用5 mol/L NaOH溶液与1 mol/L HCl溶液调节液体培养基初始pH值分别至6.0、7.0、8.0、9.0。以2%(体积分数,下同)的接种量将菌悬液(OD₆₀₀=0.5)接至100 mL液体培养基中,置于30℃、150 r/min的恒温摇床中培养。分别于4、8、12、24、36、60、84 h检测菌液OD₆₀₀,12、24、36、60、84 h检测CA活性。每组实验设3个平行样,结果取平均值。


1.2.5接种量对B.safensis生长及其产CA的影响


以1%、2%、4%、8%的接种量分别将菌悬液接至100 mL液体培养基(pH=7.0)中,置于30℃、150 r/min的恒温摇床中培养。分别于4、8、12、24、36、60、84 h检测菌液OD₆₀₀,12、24、36、60、84 h检测CA活性。每组实验设3个平行样,结果取平均值。


1.2.6温度对B.safensis生长及其产CA的影响


以2%的接种量将菌悬液接至100 mL液体培养基(pH=7.0)中,分别置于20、25、30、35、40、45、50和60℃、150 r/min的恒温摇床中培养。分别于4、8、12、24、36、60、84 h检测菌液OD₆₀₀,12、24、36、60、84 h检测CA活性。每组实验设3个平行样,结果取平均值。


1.2.7转速对B.safensis生长及其产CA的影响


以2%的接种量将菌悬液接至100 mL液体培养基(pH=7.0)中,分别置于120、150、180 r/min、45℃的恒温摇床中培养。分别于4、8、12、24、36、60、84 h检测菌液OD₆₀₀,12、24、36、60、84 h检测CA活性。每组实验设3个平行样,结果取平均值。


1.2.8金属离子对B.safensis生长及其产CA的影响


设定Zn²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等金属离子浓度梯度为0.005、0.010、0.020 mmol/L。以2%的接种量将菌悬液接入含不同浓度金属离子的100 mL液体培养基(pH=7.0)中,置于150 r/min、45℃的恒温摇床中培养60 h后检测CA活性。每组实验设3个平行样,结果取平均值。


1.2.9最佳培养条件下B.safensis生长及其产CA特性


以2%的接种量将菌悬液接至100 mL含0.010 mmol/L Mn²⁺的液体培养基(pH=7.0)中,置于150 r/min、45℃的恒温摇床中培养。定期取样检测菌液OD₆₀₀和CA活性。每组实验设3个平行样,结果取平均值。


2结果与分析


2.1对硝基苯酚标准曲线的绘制


配制不同浓度p-NP溶液(0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mmol/L),在波长400 nm下测定其吸光度,结果见图1。

图1对硝基苯酚标准曲线图


2.2培养基初始pH对B.safensis生长及其产CA的影响


不同初始pH条件下,B.safensis生长及其产CA活性变化如图2所示。初始pH在6.0~9.0范围内,其对细菌生长几乎无影响,说明该菌株对弱酸和弱碱性环境均有一定的耐受性。初始pH值为7.0时,菌液OD₆₀₀值最高,为3.97。初始pH对CA活性的影响较为明显。在不同初始pH条件下,CA活性均随着培养时间延长呈先增长后降低的趋势,并在60 h左右达到峰值,其中初始pH值为7.0时酶活最高,为0.182 U/mL。Zheng等报道,初始pH值为8.0时,胶冻样芽胞杆菌产CA的活性最高,但在7.0~9.0范围内,酶活变化不大。本研究表明,B.safensis产CA最适的初始pH值为7.0,这可能与细菌种类、培养基组份不同而导致培养后期pH值存在差异有关。

图2培养基初始pH对B.safensis生长与CA活性的影响


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