2結(jié)果與討論
2.1菌株的分離及活性篩選
本實驗以N－乙酰基甲硫氨酸作為分離培養(yǎng)基中的唯一碳氮源。從來自氨基酸類化工廠附近的8份土樣中，分離了約500株菌，并對其進行了D－氨基?；富盍Φ某鹾Y與復篩，得到了酶活力及穩(wěn)定性均較好的菌株A55，酶活力達到70U，并對其進行后續(xù)研究。
2.2菌株A55的鑒定結(jié)果
2.2.1形態(tài)學特征及生理生化特征（表1）
表1菌株A55的生理生化特征
菌株A55在LB固體培養(yǎng)基上生長迅速，菌落圓形呈淡黃色，表面濕潤，中心凸起，邊緣整齊；在分離固體培養(yǎng)基上生長相對緩慢，菌落點狀呈乳白色，表面濕潤，邊緣整齊。革蘭氏染色陽性，桿狀，鏈狀排列。
2.2.2 16SrDNA序列分析
PCR擴增得到的菌株A55的16SrDNA序列全長為1 416bp，將該序列與GenBank數(shù)據(jù)庫中細菌及古菌的16SrDNA序列進行Blast分析。結(jié)果表明，菌株A55與耐寒短桿菌相似度最高，達到100%，通過Mega5.2軟件得到了以16SrDNA序列為基礎(chǔ)的系統(tǒng)發(fā)育樹（圖1）。
由圖1可知，菌株A55與耐寒短桿菌Brevibacterium frigoritolerans處于同一分支，親緣關(guān)系最近，結(jié)合形態(tài)學及生理生化特征可以確定菌株A55為耐寒短桿菌。
2.3菌株A55發(fā)酵條件的優(yōu)化
2.3.1培養(yǎng)條件的確定
圖1菌株A55的系統(tǒng)發(fā)育樹
溫度及培養(yǎng)基pH值對微生物的生長有著非常重要的影響，搖床轉(zhuǎn)速及搖瓶裝樣量主要影響微生物的供氧，也是發(fā)酵中不可忽視的因素?？疾炝伺囵B(yǎng)溫度、培養(yǎng)基初始pH值、搖床轉(zhuǎn)速、裝樣量對菌株A55生長及酶活力的影響，結(jié)果見圖2。
圖2培養(yǎng)溫度（a）、培養(yǎng)基初始pH值（b）、搖床轉(zhuǎn)速（c）及裝樣量（d）對菌株A55生長及酶活力的影響
由圖2可知：菌株A55的最佳培養(yǎng)溫度為30℃，在此溫度下，菌體的生長情況及酶活力均較好；菌株A55在初始pH值為5的培養(yǎng)基上無法生長，其最適初始pH值為7；菌株A55發(fā)酵的最佳搖瓶轉(zhuǎn)速為200 r·min－1，最佳裝樣量為15%，這與菌株A55嚴格好氧密切相關(guān)。因此，確定菌株A55適宜的培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度30℃，培養(yǎng)基初始pH值7，搖瓶轉(zhuǎn)速200r·min－1，搖瓶裝樣量15%。在此條件下繼續(xù)考察其它因素的影響。
2.3.2菌齡對菌株生長及酶活力的影響
菌株A55所產(chǎn)的D－氨基?；笇儆谡T導酶，只有在培養(yǎng)基中添加N－乙?；被嶙鳛檎T導物時，菌株才能合成D－氨基?；?。菌株A55的生長曲線及菌齡對酶活力的影響見圖3。
圖3菌株A55的生長曲線（a）及菌齡對酶活力的影響（b）
由圖3a可知，由于種子培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基相同，菌株A55調(diào)整期非常短暫，很快進入對數(shù)期，在第8h即進入穩(wěn)定期。由圖3b可知，菌株A55在36～60h之間D－氨基酰化酶活力較高，第72h活力明顯降低，可以判斷菌株A55從第60h開始進入衰亡期。因此，確定菌株的最佳培養(yǎng)時間為48h，酶活力達到82.99U。
2.3.3碳、氮源對菌株生長及酶活力的影響
分別添加1%的葡萄糖、蔗糖、淀粉、甘油，0.5%的硝酸鈉、硫酸銨、尿素、蛋白胨，以發(fā)酵培養(yǎng)基為對照，考察不同碳、氮源對菌株A55的生長及酶活力的影響，結(jié)果見圖4。
圖4碳源（a）和氮源（b）對菌株A55生長及酶活力的影響
由圖4a可知，在培養(yǎng)基中分別添加不同碳源后，菌株A55的菌體量均明顯增加，葡萄糖的影響尤其突出，菌體量增加至對照的2.08倍；然而D－氨基?；富盍黠@降低。由圖4b可知，硝酸鈉、硫酸銨及尿素等無機氮源對菌株A55的菌體量影響不大，D－氨基?；富盍τ兴档?；相比之下，蛋白胨的添加使菌株A55的菌體量增加至對照的2.78倍，同時蛋白胨對D－氨基?；富盍τ绊懸草^大，使其降低至對照的24.67%。表明，培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富反而抑制D－氨基?；傅暮铣桑@與該酶屬于誘導酶密切相關(guān)。
3結(jié)論
從氨基酸類化工廠附近土樣中分離出產(chǎn)D－氨基酰化酶的菌株A55，通過形態(tài)學觀察、生理生化特征測定及16SrDNA系統(tǒng)發(fā)育分析，鑒定其為短桿菌屬的耐寒短桿菌，具有D－氨基?；富盍Φ哪秃虠U菌此前未見報道。另外，對該菌株的發(fā)酵條件進行了初步優(yōu)化，其最佳產(chǎn)酶發(fā)酵條件為：培養(yǎng)溫度30℃，培養(yǎng)基初始pH值7，搖床轉(zhuǎn)速200r·min－1，搖瓶裝樣量15%，培養(yǎng)時間48h。為實現(xiàn)國內(nèi)D－氨基?；傅纳唐坊懊阜ê铣蒁－氨基酸的工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
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