角蛋白酶的產酶微生物
目前已發現30余種微生物可分泌角蛋白酶,這些微生物主要來自於真菌、放線菌和細菌,如真菌中的皮膚癬菌(Dermatophyte)和白色假絲酵母(Cnadina albicans),放線菌中的鏈黴菌(Streptomyces),細菌中的地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniformis)和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)等等。 真菌是最早被發現的能夠產角蛋白酶的微生物。早在1899年,Ward就報道了Onygena equina(馬爪甲團囊菌)能分解角蛋白。許多皮膚真菌類的微生物都有產角蛋白酶的功能,包括須癬毛癬菌(Trichophyton mentagrophytes)、微孢長囊頭孢黴菌(Doratomyces microsporus)[12]、紅色毛癬菌(Trichophyton rubrum)、雞禽毛癬菌(Poultries Trichophyton)、石膏樣小孢子菌(Microsporum gypseum)、犬小孢子菌(Microsporum canis)和白念珠菌(Monilia albicans)、黃曲黴(Aspergillus flavus)、熱帶念珠菌(Oidium tropioale)、近平滑念珠菌(Candida parapsilosis)、克柔念珠菌(Candida krusei)等。皮膚真菌附著於皮膚後,首先會利用角蛋白酶將皮膚的角質降解,降解後產生了各種短肽和氨基酸,作為真菌生長的碳源和氮源。然後進壹步侵入皮膚進行繁殖、感染,進而形成皮膚病。目前,壹些有關致病真菌的研究已經日益展開,同時對角蛋白的降解機理和相關研究也起到了積極的作用。
除皮膚真菌外,還有壹些其他真菌具有降解角蛋白的功能。Anbu等(2004)發現了壹種產角蛋白酶的能力的短尾帚黴(Scopulariopsis brevicaulis),並對這種角蛋白酶進行分離純化。Singh等研究了21種產角蛋白酶的真菌,發現其中猴發癬菌(Trichophyton simii)降解羽毛角蛋白的能力最強。羅文等從土壤中分離出壹株能降解羽毛粉角蛋白的黴菌,初步鑒定為串孢屬菌(Catenularia sp.)。Santos報道了分離到降解羽毛角蛋白的煙曲黴(Aspergillus fumigatus),它可以利用羽毛角蛋白作為唯壹碳源和氮源生長。 目前已經篩選和分離到很多能降解角蛋白的細菌,主要為芽孢桿菌。Williamsh等(1989)由家禽羽毛發酵液中富集、分離到了羽毛分解菌,經鑒定為嗜熱型地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis),這種菌在以羽毛作為其主要的碳氮源的培養基條件下生長最適宜,但不能降解未經高溫蒸煮的羽毛。其他芽孢桿菌包括嗜堿芽孢桿菌(Bacillus pseudofirmus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)等。另外具有角蛋白酶活性的細菌還有嗜熱厭氧菌、弧菌科細菌(Vibrionaceae)、海島閃光桿菌、金黃桿菌屬等。
細菌生長快、易於繁殖、產酶活性高,角蛋白酶最適溫度、pH值等性質特異,具有良好的應用潛力。