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基于二硫键还原酶异源表达与优化的羽毛废弃物双酶协同降解及应用
被引量：
1
1
作者
张宝玉
彭政
+1 位作者
张娟
李江华
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期42-49,共8页
富含角蛋白的羽毛废弃物是一种潜在的优质蛋白资源,但缺乏有效的回收方式。角蛋白酶可催化降解羽毛废弃物产生氨基酸和多肽等高价值水解产物,被认为是一种极具潜力的废弃角蛋白回收方式。然而,角蛋白酶较低的二硫键还原活性却成为限制...
富含角蛋白的羽毛废弃物是一种潜在的优质蛋白资源,但缺乏有效的回收方式。角蛋白酶可催化降解羽毛废弃物产生氨基酸和多肽等高价值水解产物,被认为是一种极具潜力的废弃角蛋白回收方式。然而,角蛋白酶较低的二硫键还原活性却成为限制羽毛水解效率的瓶颈问题。该研究通过二硫键还原酶破坏羽毛角蛋白的二硫键,与角蛋白酶协同作用加速羽毛废弃物的降解。首先,在Bacillus subtilis WB600中异源表达来源于Bacillus subtilis 168的4种二硫键还原酶,并对其酶学性质进行表征;进而通过优化二硫键还原酶MsrA的信号肽,提高了其胞外表达量;最后,探究了二硫键还原酶与角蛋白酶KerZ1协同降解羽毛的效果,分析了水解液中氨基酸的种类和含量。二硫键还原酶AhpC、DLD、MsrA和TrxR成功实现了胞外表达,比酶活力分别为0.53、1.69、16.7、2.06 U/mg;MsrA携带信号肽YxkH时胞外二硫键还原酶活性提高了4.2倍;MsrA+KerZ1降解羽毛的水解液中可溶性蛋白含量是KerZ1单独降解时的3倍;优化后的MsrA+KerZ1降解100 g/L的鸭毛和鸡毛,水解液中氨基酸含量分别为7472.33、5589.67 mg/L;另外,使用羽毛水解液浇灌的玉米植株拥有更粗壮的茎和更发达的根系,表明水解液中的营养物质可显著促进植物生长。二硫键还原酶显著促进了角蛋白酶降解羽毛的效率,其与角蛋白酶协同作用的降解体系为羽毛废弃物的高效回收奠定了工作基础。
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关键词
二硫键还原酶
表达优化
羽毛废弃物
生物降解
角蛋白酶
协同催化
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职称材料
羽毛废弃物降解过程中表观结构与蛋白构象的变化
被引量：
2
2
作者
姚清华
林香信
+3 位作者
宋永康
林虬
胡兵
黄敏敏
《福建农业学报》
CAS
2012年第9期1011-1015,共5页
为研究羽毛废弃物降解机理,采用SEM和FTIR研究羽毛降解过程中表观结构与蛋白构象的变化。SEM结果表明,羽枝、羽绒与羽轴硬梗虽然表观结构不同,但具有类似的蛋白构象。对羽毛直接进行膨化处理对其表观结构并无明显影响,而先水解处理再膨...
为研究羽毛废弃物降解机理,采用SEM和FTIR研究羽毛降解过程中表观结构与蛋白构象的变化。SEM结果表明,羽枝、羽绒与羽轴硬梗虽然表观结构不同,但具有类似的蛋白构象。对羽毛直接进行膨化处理对其表观结构并无明显影响,而先水解处理再膨化处理的羽毛结构更为蓬松、具有大量的空洞结构。FTIR结果表明,水解、膨化处理对羽毛蛋白中的共价键影响并不明显。但碱解、酶解对羽毛蛋白的化学键,尤其是二硫键具有明显的破坏作用,经碱解、酶解后羽毛样品的二硫键断裂后分别生成半胱氨磺酸盐(SO3-)的S-O和胱氨酸氧化产物磺基丙氨酸的S-O。此外,碱解会导致羽毛表面出现大量的盐类结晶。
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关键词
羽毛废弃物
降解
表观结构
蛋白构象
电子显微镜
傅里叶红外转换光谱
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职称材料
微生物降解羽毛废弃物及其在畜禽生产中的应用
被引量：
4
3
作者
陈秀丽
陈泽世
+1 位作者
朱大鹏
李连彬
《饲料研究》
CAS
北大核心
2022年第8期143-146,共4页
微生物降解羽毛废弃物是利用微生物产生的羽毛降解酶降解羽毛角蛋白,使其变为畜禽可吸收的蛋白。畜禽饲粮中添加微生物发酵羽毛废弃物能够显著降低肠道蛋白酶活力,对动物生产性能没有明显影响,能够降低饲养成本。文章综述羽毛废弃物的...
微生物降解羽毛废弃物是利用微生物产生的羽毛降解酶降解羽毛角蛋白,使其变为畜禽可吸收的蛋白。畜禽饲粮中添加微生物发酵羽毛废弃物能够显著降低肠道蛋白酶活力,对动物生产性能没有明显影响,能够降低饲养成本。文章综述羽毛废弃物的营养价值、微生物降解机制及其在畜禽养殖生产中的应用效果,为羽毛废弃物在畜禽生产实践中的应用提供参考。
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关键词
羽毛废弃物
微生物降解
畜禽生产
原文传递
降解羽毛角蛋白制备小肽的丝状真菌的分离及筛选
被引量：
4
4
作者
汪国和
张日俊
丁丽敏
《中国畜牧杂志》
CAS
北大核心
2007年第15期53-56,共4页
采用富集分离筛选法,从长期堆积羽毛废弃物的8个土样中富集分离到8株能够在以羽毛粉为主要碳、硫以及氮源的固体培养基上产生透明蛋白溶解圈的细菌和2株真菌,经过2次摇瓶复筛,分别通过测定发酵液中可溶性蛋白的含量和肽键的水解度的变化...
采用富集分离筛选法,从长期堆积羽毛废弃物的8个土样中富集分离到8株能够在以羽毛粉为主要碳、硫以及氮源的固体培养基上产生透明蛋白溶解圈的细菌和2株真菌,经过2次摇瓶复筛,分别通过测定发酵液中可溶性蛋白的含量和肽键的水解度的变化,最后筛得1株能够有效将羽毛角蛋白水解成小肽和氨基酸的丝状真菌F2,结果表明:F2菌株在30℃,120r/min条件下,液态发酵羽毛粉,60h后发酵液中可溶性蛋白的含量可达到739.40mg/L,羽毛粉失重率达83.8%,水解度达到30.90%。
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关键词
角蛋白酶
富集
分离
羽毛废弃物
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职称材料
题名
基于二硫键还原酶异源表达与优化的羽毛废弃物双酶协同降解及应用
被引量：
1
1
作者
张宝玉
彭政
张娟
李江华
机构
江南大学
江南大学
江南大学生物工程学院
出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期42-49,共8页
基金
国家重点研发计划(2019YFC1605800)
江苏省重点研发(社会发展)项目(BE2021624)。
文摘
富含角蛋白的羽毛废弃物是一种潜在的优质蛋白资源,但缺乏有效的回收方式。角蛋白酶可催化降解羽毛废弃物产生氨基酸和多肽等高价值水解产物,被认为是一种极具潜力的废弃角蛋白回收方式。然而,角蛋白酶较低的二硫键还原活性却成为限制羽毛水解效率的瓶颈问题。该研究通过二硫键还原酶破坏羽毛角蛋白的二硫键,与角蛋白酶协同作用加速羽毛废弃物的降解。首先,在Bacillus subtilis WB600中异源表达来源于Bacillus subtilis 168的4种二硫键还原酶,并对其酶学性质进行表征;进而通过优化二硫键还原酶MsrA的信号肽,提高了其胞外表达量;最后,探究了二硫键还原酶与角蛋白酶KerZ1协同降解羽毛的效果,分析了水解液中氨基酸的种类和含量。二硫键还原酶AhpC、DLD、MsrA和TrxR成功实现了胞外表达,比酶活力分别为0.53、1.69、16.7、2.06 U/mg;MsrA携带信号肽YxkH时胞外二硫键还原酶活性提高了4.2倍;MsrA+KerZ1降解羽毛的水解液中可溶性蛋白含量是KerZ1单独降解时的3倍;优化后的MsrA+KerZ1降解100 g/L的鸭毛和鸡毛,水解液中氨基酸含量分别为7472.33、5589.67 mg/L;另外,使用羽毛水解液浇灌的玉米植株拥有更粗壮的茎和更发达的根系,表明水解液中的营养物质可显著促进植物生长。二硫键还原酶显著促进了角蛋白酶降解羽毛的效率,其与角蛋白酶协同作用的降解体系为羽毛废弃物的高效回收奠定了工作基础。
关键词
二硫键还原酶
表达优化
羽毛废弃物
生物降解
角蛋白酶
协同催化
Keywords
disulfide reductase
expression optimization
feather waste
biodegradation
keratinase
synergistic catalytic
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
羽毛废弃物降解过程中表观结构与蛋白构象的变化
被引量：
2
2
作者
姚清华
林香信
宋永康
林虬
胡兵
黄敏敏
机构
福建省精密仪器农业测试重点实验室
农业部农产品质量安全风险评估实验室
福建省农业科学院中心实验室
福建天马饲料有限公司
出处
《福建农业学报》
CAS
2012年第9期1011-1015,共5页
基金
福建省自然科学基金项目(2010J01110)
福建省科技计划重大专项(2010NZ0002)
文摘
为研究羽毛废弃物降解机理,采用SEM和FTIR研究羽毛降解过程中表观结构与蛋白构象的变化。SEM结果表明,羽枝、羽绒与羽轴硬梗虽然表观结构不同,但具有类似的蛋白构象。对羽毛直接进行膨化处理对其表观结构并无明显影响,而先水解处理再膨化处理的羽毛结构更为蓬松、具有大量的空洞结构。FTIR结果表明,水解、膨化处理对羽毛蛋白中的共价键影响并不明显。但碱解、酶解对羽毛蛋白的化学键,尤其是二硫键具有明显的破坏作用,经碱解、酶解后羽毛样品的二硫键断裂后分别生成半胱氨磺酸盐(SO3-)的S-O和胱氨酸氧化产物磺基丙氨酸的S-O。此外,碱解会导致羽毛表面出现大量的盐类结晶。
关键词
羽毛废弃物
降解
表观结构
蛋白构象
电子显微镜
傅里叶红外转换光谱
Keywords
feather waste
degradation
apparent structure
protein conformation
SEM
FTIR
分类号
S816 [农业科学—饲料科学]
下载PDF
职称材料
题名
微生物降解羽毛废弃物及其在畜禽生产中的应用
被引量：
4
3
作者
陈秀丽
陈泽世
朱大鹏
李连彬
机构
海口市琼山区动物疫病预防控制中心
海南大学动物科技学院
陕西佛坪国家级自然保护区管理局
出处
《饲料研究》
CAS
北大核心
2022年第8期143-146,共4页
基金
海南大学科研启动基金项目(项目编号:KYQDZR1940)。
文摘
微生物降解羽毛废弃物是利用微生物产生的羽毛降解酶降解羽毛角蛋白,使其变为畜禽可吸收的蛋白。畜禽饲粮中添加微生物发酵羽毛废弃物能够显著降低肠道蛋白酶活力,对动物生产性能没有明显影响,能够降低饲养成本。文章综述羽毛废弃物的营养价值、微生物降解机制及其在畜禽养殖生产中的应用效果,为羽毛废弃物在畜禽生产实践中的应用提供参考。
关键词
羽毛废弃物
微生物降解
畜禽生产
Keywords
feather waste
microbial degradation
livestock and poultry production
分类号
S816.7 [农业科学—饲料科学]
原文传递
题名
降解羽毛角蛋白制备小肽的丝状真菌的分离及筛选
被引量：
4
4
作者
汪国和
张日俊
丁丽敏
机构
中国农业大学动物科技学院饲料生物技术实验室
动物营养国家重点实验室
出处
《中国畜牧杂志》
CAS
北大核心
2007年第15期53-56,共4页
基金
国家863高技术研究发展计划资助项目(2001AA246111)
文摘
采用富集分离筛选法,从长期堆积羽毛废弃物的8个土样中富集分离到8株能够在以羽毛粉为主要碳、硫以及氮源的固体培养基上产生透明蛋白溶解圈的细菌和2株真菌,经过2次摇瓶复筛,分别通过测定发酵液中可溶性蛋白的含量和肽键的水解度的变化,最后筛得1株能够有效将羽毛角蛋白水解成小肽和氨基酸的丝状真菌F2,结果表明:F2菌株在30℃,120r/min条件下,液态发酵羽毛粉,60h后发酵液中可溶性蛋白的含量可达到739.40mg/L,羽毛粉失重率达83.8%,水解度达到30.90%。
关键词
角蛋白酶
富集
分离
羽毛废弃物
Keywords
keratin
enrichment
isolation
feather waste
分类号
Q949.32 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于二硫键还原酶异源表达与优化的羽毛废弃物双酶协同降解及应用
张宝玉
彭政
张娟
李江华
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
羽毛废弃物降解过程中表观结构与蛋白构象的变化
姚清华
林香信
宋永康
林虬
胡兵
黄敏敏
《福建农业学报》
CAS
2012
2
下载PDF
职称材料
3
微生物降解羽毛废弃物及其在畜禽生产中的应用
陈秀丽
陈泽世
朱大鹏
李连彬
《饲料研究》
CAS
北大核心
2022
4
原文传递
4
降解羽毛角蛋白制备小肽的丝状真菌的分离及筛选
汪国和
张日俊
丁丽敏
《中国畜牧杂志》
CAS
北大核心
2007
4
下载PDF
职称材料
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