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酸性α-淀粉酶可在低pH条件下以随机方式切断淀粉分子内的α-1,4-糖苷键,能满足一些酸性条件下淀粉原料的深加工工艺要求。此外,耐酸性α-淀粉酶还可广泛应用于酒类发酵、青贮饲料、医药等多种领域,具有极大的应用潜力和开发前景。目前,酸性α-淀粉酶的研究多处于实验室研究阶段,发酵生产中菌株产酶量较低,生产成本较高,限制了其在食品、发酵等行业的广泛应用。本文应用锥虫蓝法,从淀粉厂、饴糖厂等周围土壤中筛选得到一株酸性α-淀粉酶产生菌株xm-1,菌株个体呈长杆状,中生芽孢,革兰氏阳性,菌体大小为0.51.1×2.23.2μm,接触酶阳性,V-P反应阳性,硝酸盐还原阳性,不产生吲哚,脲酶阴性,利用葡萄糖和蔗糖产酸不产气,不利用乳糖产酸产气。将该菌16SrDNA基因进行序列测定并提交到Genbank数据库中,获得基因登录号为FJ600486,与GenBank中已有菌种的16SrDNA序列进行相似性比对,发现该菌与多个枯草芽胞杆菌菌株序列相似性高达99%以上。综合形态学观察、生理生化鉴定结果及菌株16SrDNA基因序列,鉴定分离到的xm-1菌株为枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)。该菌株在基础培养基起始pH值4.5时可产酶,最适产酶温度为37℃,最适产酶时间为发酵后第13小时,产酶量最高达到242U/mL,装液量对该菌株产酶影响不明显。以菌株xm-1为出发菌株,通过单因素实验及响应面分析,得到该菌最优产酶发酵培养基为:可溶性淀粉8.1g/L,花生饼34.3g/L,NH4NO36g/L,KH2PO43g/L,CaCl2·2H2O2.94g/L。最优培养基及最优产酶条件下,最高产酶活力为537.1U/mL,约是优化前的2.2倍。通过85%硫酸铵沉淀和SephadexG-75凝胶层析将酸性α-淀粉酶粗酶液纯化了32.5倍,活力回收率为10.0%。酶性质测定结果表明该酸性α-淀粉酶分子量约为60kDa,最适反应温度为45℃、最适作用pH为5.0,该酶在pH3.4~6.0下较稳定,但对高温的耐受性差。Ca2+、Mn2+对酶有较强的激活作用,能使酶活性增强约1倍,K+、Na+对酶活性有部分促进作用,Cu2+、Zn2+、EDTA对酶活性有较强的抑制作用。通过PCR法克隆了菌株xm-1的α-淀粉酶基因,测序得到该α-淀粉酶基因核酸序列,并提交到Genbank中,获得基因登录号为GQ153530。通过基因序列比对发现,该酶与NCBI中已报道的α-淀粉酶序列相似性高达98%以上,同时,在氨基酸水平上也存在着差异,这些差异可能对于酶学性质的变化有重要影响。