研究报告
中国酿造
溶氧对巨大芽孢杆菌发酵亚硝酸还原酶的影响
张莹，孙君社，张京声，罗岩，胡锦蓉，刘萍*（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083)
2011年第6期第
·43·
摘要：通过报荡间歇静置培养，研究不同静置时间对巨大芽孢杆菌发酵生产亚硝酸还原酶(nitritereductase，NiR)的影响，并在适宜间款静置条件下，分析编胞生长、基质消耗与NR酶量的关系。结果表明，在发酵前12h每2h报荡培养间60min静置培养的条件下， 20h发酵时所得亚硝酸盐还原酶的酶活最高：在每2h振荡培养间款60min静置培养的条件下，周期为20h的该围的发酵特性研究表明，
酶的酶活为98.7U/mL，比一直报满培养的对照组的酶活高出103.4%。关键词：巨大芽孢杆菌：亚硝酸盐还原酶：报荡培养静置培养
中图分类号：TS201.3
文献标识码：A
文章编号：0254-5071(2011)06-0043-05
EffectofdissolvedoxygenonnitritereductasefermentationbyBacillusmegateriumMPF-906
ZHANG Ying, SUN Junshe, ZHANG Jingsheng, LUO Yan, HU Jinrong, LIU Ping*
(College ofFood Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Bejing 100083, China)
Abstract: Bacillus megaterium MPF-906 was cultivated by shaking culture with static intervals. The effects of different static intervals on nitrite re-ductase (NiR) production were investigated. The relationship between the growth of B, megaterium MPF-906, the consumption of substrate and the activity of nitrite reductase was analyzed. The results showed that when there was a 6Omin static interval following every 2h shaking in the initial 12h of fermentation, the highest NiR activity was appeared at 20h., Under above conditions, the biomass of B, megaterium MPF-906, the degradation of nitrite and the consumption of glucose were all lower than control under shaking flask cultivation, but the NiR activity at 2oh was 98.7U/ml and 103.4% higher than control.
Key words: Bacillusmegaterium, nitrite reductase; shake cultivation; static cultivation
反硝化又称脱氮，指生物还原硝酸盐产生N,或N,O，是促进全球范围内氮循环的重要过程。反硝化微生物广泛分布在细菌、真菌和古细菌中。微生物学意义上的反硝化包括以下4个顺序过程：NO，→NO→NO-→N,O→Nz。只有当脱氢菌把脱氨的4个顺序过程偶联起来时，完全脱氮才能发生，即从溶解态硝酸盐开始，以气态氮结束。由于亚硝酸盐还原酶(NiR)是反硝化过程中的关键酶，参与生物氨循环，可以使得养殖水体中的亚硝酸盐变为无残留的N,直接排出，所以颇具环保意义。另外，NiR酶制剂也可添加于肉制品加工过程中来降低肉制品中亚硝酸盐的残留，为获得低亚硝酸盐残留肉制品提供一种新的生物方法。
本课题组筛选出降解亚硝酸盐的微生物并利用其产生亚硝酸盐还原酶，课题前期研究发现巨大芽孢杆菌(BacillusmegateriumMPF-906)具有较强的亚硝酸盐降解
收稿日期：2011-03-02
能力，在适宜条件下可在20h内将8mmol/L(0.552g/L)的亚硝酸盐全部降解。其降解的主要机理为产生大量的亚硝酸还原酶，且在通气条件（播床转速）160r/min时NiR得率和活性最高，而过低的摇床转速（80r/min）时NiR的比酶活仅为160r/min的1/3，表明一定的溶氧浓度才能促使巨大芽胞杆菌生产NiR。由于好氧条件下微生物体内同时存在呼吸链和亚硝酸盐还原双重的电子传递系统，目前外界环境的变化对N退的生产及电子传速递的影响还不清楚。因此，有必要对巨大芽胞杆菌在不同溶氧条件下亚硝酸盐还原酶的酶活进行深入研究，以期为获得高活力的亚硝酸盐还原酶提供更多的依据。
1实验材料与方法 1.1菌种和培养基
巨大芽孢杆菌（B.megaterium)MPF-906，由本实验室分离并保藏，
基金项目：国家自然革金(20876164)：国家863计划课题（2008AA10Z306)
作者简介：张莹(1987-)，女，在读硕士研究生，研究方向为食品生物技术；刘
司萍*，副教授，通讯作者。
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