1株耐高温且高产蛋白酶的苍白空气芽孢杆菌的分离鉴定及培养条件优化

doi:10.16431/j.cnki.1671-7236.2026.02.044

中国畜牧兽医 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (2): 1009-1022.doi: 10.16431/j.cnki.1671-7236.2026.02.044

1株耐高温且高产蛋白酶的苍白空气芽孢杆菌的分离鉴定及培养条件优化

杨钦鸿¹(), 杨佳¹, 季佳¹, 张永仙², 朱尤帅², 杨绍红³, 和塍⁴, 尹红斌⁵(), 李素华¹()

^1.西南林业大学生物与食品工程学院，昆明 650224
^2.云南省动物卫生监督所，昆明 650051
^3.香格里拉市农业农村局动物卫生监督所，香格里拉 674400
^4.怒江州动物疫病预防控制中心，泸水 673200
^5.云南省动物疫病预防与控制中心，昆明 650201

收稿日期:2025-07-23 出版日期:2026-02-20 发布日期:2026-01-27
通讯作者: 尹红斌,李素华 E-mail:yang-qinhong@swfu.edu.cn;freshyhb@hotmail.com;lisuhua@swfu.edu.cn
作者简介:杨钦鸿，E-mail： yang-qinhong@swfu.edu.cn
基金资助:
大型畜禽养殖场废弃物无害化处理与高效利用研究与应用(202302AE090009)

Solation， Identification， and Culture Condition Optimization of a Thermotolerant and High-protease-producing Strain of Aeribacillus pallidus

YANG Qinhong¹(), YANG Jia¹, JI Jia¹, ZHANG Yongxian², ZHU Youshuai², YANG Shaohong³, HE Cheng⁴, YIN Hongbin⁵(), LI Suhua¹()

^1.College of Biological Science and Food Engineering，Southwest Forestry University，Kunming 650224，China
^2.Animal Disease Inspection and Supervision Institution of Yunnan Province，Kunming 650051，China
^3.Shangri-La City Agricultural and Rural Affairs Bureau Animal Health Supervision Office，Shangri -La 674400，China
^4.Nujiang Animal Disease Prevention and Control Center，Lushui 673200，China
^5.Yunnan Animal Disease Prevention and Control Center，Kunming 650201，China

Received:2025-07-23 Online:2026-02-20 Published:2026-01-27
Contact: YIN Hongbin, LI Suhua E-mail:yang-qinhong@swfu.edu.cn;freshyhb@hotmail.com;lisuhua@swfu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

目的从肉骨渣中筛选耐高温高产蛋白酶的微生物资源，优化其产酶工艺，为工业化开发应用提供理论依据。方法以富含蛋白质的肉骨渣为菌株分离源，基于高温生存能力与酪蛋白降解活性筛选耐高温产蛋白酶菌株。通过形态观察、生理生化特性及16S rRNA序列分析进行菌种鉴定；以蛋白酶活为指标，采用单因素试验与响应面法优化培养条件，并利用紫外诱变与高温驯化提升菌株酶活与耐高温能力。结果从肉骨渣发酵物中分离鉴定出1株苍白空气芽孢杆菌（Aeribacillus pallidus）60；经优化获得其最佳产酶工艺为：0.89% NaCl、1.37% Ca²⁺ 、0.5% Mg²⁺、pH 8.87，培养时间86.29 h，在此条件下蛋白酶活较未优化菌株提高59.51%。进一步经3次紫外诱变，酶活在优化基础上提升24.65%（P<0.01）；高温驯化后菌株耐热能力提高至70 ℃，酶活进一步提升24.16%（P<0.01）。结论苍白空气芽孢杆菌60具有优良的耐高温与产蛋白酶能力，通过条件优化与诱变驯化可显著提升其酶活。试验结果为该菌在工业生产中的应用提供了理论依据与菌种资源。

关键词: 苍白空气芽孢杆菌; 蛋白酶活; 培养特性; 紫外诱变; 高温驯化

Abstract:

Objective This study aimed to screen microbial resources with high-temperature tolerance and high protease production from meat and bone residue， optimize the enzyme production process， and provide a theoretical basis for industrial development and application. Method Using protein-rich meat and bone residue as the source for strain isolation， thermotolerant and protease-producing strains were screened based on their high-temperature survival ability and casein-degrading activity. Species identification was performed through morphological observation， physiological and biochemical characteristics， and 16S rRNA sequence analysis. Using protease activity as the indicator， culture conditions were optimized by single-factor tests and response surface methodology （RSM）. Ultraviolet （UV） mutagenesis and high-temperature acclimation were applied to enhance the enzyme activity and thermotolerance of the strain. Result A strain identified as Aeribacillus pallidus 60 was isolated from fermented meat and bone residue. The optimal enzyme production conditions were determined as follows： 0.89% NaCl， 1.37% Ca²⁺， 0.5% Mg²⁺， pH 8.87 and incubation time 86.29 h. Under these conditions， protease activity increased by 59.51% compared to the non-optimized strain. After three rounds of UV mutagenesis， protease activity was significantly increased by 24.65% （P<0.01） on the basis of the optimized conditions. Subsequent high-temperature acclimation further enhanced the strain’s heat tolerance to 70 °C， and protease activity was significantly increased by an additional 24.16% （P<0.01）. Conclusion Aeribacillus pallidus 60 exhibited excellent high-temperature tolerance and protease-producing capacity. Culture condition optimization， coupled with UV mutagenesis and thermal acclimation， significantly enhanced its enzyme activity. Results provided a theoretical foundation and microbial resource for industrial applications.

Key words: Aeribacillus pallidus; protease activity; cultural characteristics; UV mutagenesis; high-temperature acclimation

中图分类号:

S476

杨钦鸿, 杨佳, 季佳, 张永仙, 朱尤帅, 杨绍红, 和塍, 尹红斌, 李素华. 1株耐高温且高产蛋白酶的苍白空气芽孢杆菌的分离鉴定及培养条件优化[J]. 中国畜牧兽医, 2026, 53(2): 1009-1022.

YANG Qinhong, YANG Jia, JI Jia, ZHANG Yongxian, ZHU Youshuai, YANG Shaohong, HE Cheng, YIN Hongbin, LI Suhua. Solation， Identification， and Culture Condition Optimization of a Thermotolerant and High-protease-producing Strain of Aeribacillus pallidus[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2026, 53(2): 1009-1022.

图/表 11

表1

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参考文献 33

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因素 Factors	水平 Levels
因素 Factors	－1	0	1
培养时间 Incubation time/h	72	84	96
pH	8.5	9.0	9.5
NaCl浓度 NaCl concentration/%	0.5	1	2
Ca²⁺浓度 Ca²⁺concentration/%	0.5	1	2

项目 Items	结果 Results	项目 Items	结果 Results
pH	7.0~10.0	氧化酶 Oxidase	+
温度 Temperature/℃	50~75	过氧化氢酶 Catalase	+
NaCl浓度 NaCl concentration/%	0.5~4.0	明胶水解 Gelatin hydrolysis	+
革兰染色 Gram stain	+	MR-VP试验 MR-VP test	－

来源 Source	平方和 Sum of squares	自由度 df	均方 Mean square	F 值 F-value	P 值 P-value
模型 Model	958.85	14	68.49	195.27	<0.001
A	5.07	1	5.07	14.46	0.003
B	37.36	1	37.36	106.50	<0.001
C	121.85	1	121.85	347.41	<0.001
D	2.46	1	2.46	7.01	0.023
AB	4.83	1	4.83	13.76	0.003
AC	9.63	1	9.63	27.47	<0.001
AD	0.0883	1	0.0883	0.25	0.626
BC	0.3806	1	0.3806	1.09	0.320
BD	3.25	1	3.25	9.27	0.011
CD	3.43	1	3.43	9.77	0.010
A²	107.52	1	107.52	306.55	<0.001
B²	174.09	1	174.09	496.35	<0.001
C²	218.2	1	218.20	622.12	<0.001
D²	151.29	1	151.29	431.35	<0.001
残差 Residual	3.86	11	0.3507
失拟值 Lack of fit	3.07	7	0.4386	2.23	0.229
纯误差 Pure error	0.7876	4	0.1969
总和Cor total	962.71	25

1株耐高温且高产蛋白酶的苍白空气芽孢杆菌的分离鉴定及培养条件优化

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编号 No.	时间 Time/h	pH	NaCl浓度 NaCl concentration/%	Ca²⁺浓度 Ca²⁺ concentration/%	酶活 Enzyme activity/（U/mL）
1	84	9.5	1	2	61.29
2	72	9.0	2	1	59.48
3	96	9.0	2	1	58.11
4	72	9.0	0.5	1	64.95
5	96	8.5	1	1	70.93
6	84	9.0	1	1	76.32
7	84	9.5	2	1	56.23
8	72	9.0	1	2	64.47
9	96	9.5	1	1	64.50
10	84	9.0	1	1	75.30
11	84	8.5	1	0.5	66.22
12	72	9.0	1	0.5	65.01
13	84	8.5	1	2	67.08
14	72	8.5	1	1	65.13
15	84	9.0	1	1	76.10
16	84	8.5	0.5	1	66.40
17	84	8.5	2	1	58.89
18	84	9.0	1	1	75.65
19	72	9.5	1	1	63.10
20	84	9.0	2	2	56.23
21	84	9.0	0.5	2	70.34
22	84	9.0	1	1	76.29
23	96	9.0	0.5	1	69.42
24	84	9.0	2	0.5	59.69
25	96	9.0	1	2	65.42
26	84	9.0	0.5	0.5	65.37
27	96	9.0	1	0.5	66.76
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