一株产胶原蛋白酶芽孢杆菌的分离及鉴定

一株产胶原蛋白酶芽孢杆菌的分离及鉴定生物科学2003级李军指导老师吴琦副教授摘要：从皮革厂、畜肉市场、屠宰场等处采样，分离得到49株明胶水解活性的细菌。经活性平板初筛、牛皮消化实验和活性测定，筛选得到一株胶原蛋白酶活性为35.97U/mL的菌株。经形态学观察、生理生化特性和16SrDNA序列分析，鉴定该菌株为短小芽孢杆菌。关键词：胶原蛋白酶，短小芽孢杆菌，分离，鉴定IsolationandIdentificationofaBacilluspumiluwith

CollagenaseActivityLIJunBiologicalScience,Grade2003DirectedbyWUQi(AssociateProf.)Abstract：Forty-ninebacterialstrainswithglutinhydrolyzationactivitywereisolatedfromleatherhouse,marketandslaughterhouse.Byscreeningmedia,freshcalfskindecompositionandactivitydetection,onestrainwasscreenedwithcollagenaseactivityabout35.97U/mL.Furthermore,seenfrommorphology,physiologybiochemistrycharacteristicand16SrDNAsequencing,itwasidentifiedasaBacilluspumilus.Keywords：Collagenase,Bacilluspumilus,Isolation,Identification胶原蛋白或称胶原是由动物细胞合成的一种生物性高分子。广泛存在于动物骨、脚、软骨和皮肤及其它结缔组织中，约占哺乳动物总蛋白的1/3。多数类型的胶原蛋白分子都由3条肽链组成，3链相互缠绕，形成了胶原蛋白分子特有的杆状结构［1］。胶原蛋白是一类重要的资源，在许多方面都有重要的作用。在饲料工业中：胶原蛋白作为一种高效的动物性蛋白营养添加剂⑵。在生物医学材料方面的应用：制作心脏瓣膜；血管修复的替换血管装置；作为烧伤伤口的敷料(使血液凝固，具有止血功能)；制造人造皮肤⑶。在食品方面：胶原蛋白材料制备薄膜材料；制造肠衣等可食用包装材料；作为肉制品添加剂、保健食品等⑶。另外，胶原蛋白具有优良的吸湿、保湿性能以及抗皮肤衰老功效，一些知名品牌公司已推出了纯胶原蛋白和一系列添加了纯胶原蛋白的护肤品⑷。胶原蛋白得到了广泛的应用，大量的需求突出了提取胶原蛋白迫切性，用胶原蛋白酶进行生产就是其中重要的一种方法。胶原蛋白酶是指作用于胶原或其变性明胶而不作用其它蛋白质的酶类，它来源广泛，多种微生物以及动物的许多组织细胞都可以产生胶原酶。胶原酶在环境保护上可用于皮革边角废弃物变废为宝，高值转化；在医学研究中可用于治疗腰椎间盘突出症、瘢痕疙瘩、杜普伊特伦症等，具有极大的应用价值。来自溶组织梭菌(Clostridiumhistolyticum)、溶藻弧菌(Vibrioalginolyticus)等的胶原蛋白酶已有广泛的研究。目前，已从许多动物组织和微生物中获得胶原蛋白酶⑸。本研究从屠宰场筛选到一株胶原蛋白酶产生菌，并鉴定为短小芽孢杆菌，现报道如下。1材料方法1.1实验材料1.1.1样品来源分别从雅安市杨皮匠皮革厂、肉市场、农村宰猪厂等处采集土样、水样。1.1.2试剂III型胶原蛋白(SIGMA公司)；柱式细菌DNAout提取试剂盒(绵阳高新区天泽基因工程有限公司)；牛皮：川农兽医院周皓师兄提供的初生小牛的牛皮；水合茚三酮；抗坏血酸；乙酸；乙酸钠；Tris试剂；无水乙醇；三氯乙酸；HgCl2；盐酸；乙二醇甲醚；牛肉膏；蛋白胨；明胶；KHPO-3HO；NaHPO-2HO；NaCl；KHPO；MgSO-7HO；2 4 2 2 4 2 2 4 4 2葡萄糖等。试剂均为分析纯试剂。1.1.3器材实验过程中所使用的仪器有：PCR仪；电泳仪；TGL-16G离心机，MS2旋涡混和器，Haier冰箱，DNP-9272型电热恒温培养箱，HZQ-F全温振荡培养箱，洁净工作台，BS210S电子天平，CX210FS1生物显微镜，YX280A手提式不锈钢蒸汽消毒器，DK-98-1型电热恒温水浴锅，微量加样器，DHG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱，WXZ-UV-2102紫外可见

分光光度计，酸度计，以及离心管，EP管，培养皿，接种环（针）等。1.1.4培养基[5]5g,4T4少口军k_LUUumL/・牛肉膏 5g,NaCl蛋白胨 10g,pH7.2〜7.4富集培养基（1000mL）:明胶 1g,NaCl5g,蛋白胨 5g,pH7.2〜7.5初筛培养基（1000mL）:明胶 20g,NaCl0.1g,蛋白胨 5g,KHPO240.5g,MgSO4•7H2O0.2g，pH7.2〜7.5复筛培养基（1000mL）:葡萄糖 20g，酵母粉1.5g胰蛋白胨 10g,NaH2PO4•2H2O 0.5gCaC12 0.05g,K2HPO4•3H2O 2.5gpH 7.0〜7.2固体培养基：在上述液体培养基中加入1.6%琼脂，即成相应固体培养基。1.2方法⑸1.2.1胶原蛋白酶产生菌的筛选1.2.1.1配制酸性汞试剂：HgCl215g，浓盐酸20g，加蒸馏水定容至100mL。1.2.1.2富集培养取样品2g或2ml，用生理盐水18mL浸泡摇匀后放置10min，在沸水浴中处理5min，冷却后按0.5%的量（即100uL）取悬浮液接种装有富集培养基的三角瓶中，180r/m,37°C摇瓶培养2d。1.2.1.3胶原蛋白酶产生菌的初筛将富集培养液梯度稀释：取8支试管各装9mL蒸馏水，依次编号，灭菌，无菌操作下取1mL富集培养液加入1号管中充分混匀，再从1号管中取1mL混合液加入2号管中混匀，再从2号管中取1mL混合液加入3号管中混匀……，直到8号管也充分混合后，取10-6,10-7,10-8三个梯度浓度的稀释液各50uL进行涂布初筛平板，涂布均匀后放入37°C温箱中培养约24h。观察菌落生长情况，选取具有隐约透明圈的菌落，转接平板，编号记录。将初筛菌在37C温箱中培养24h，在平板菌落周围滴加酸性汞试剂，如菌落周围出现透明圈者为阳性，即是要初步分离得到的菌，大约在滴加试剂后10秒就会出现透明圈。挑选明胶水解圈与菌落直径比值较大的菌株保存。1.2.1.4胶原酶活性定性测定胶原蛋白酶能分解明胶，从而使菌落周围产生一个被分解了的圆圈，酸性汞试剂能与明胶反应产生白色物质，而不会与明胶分解后的产物产生白色物质，故在能分解明胶的菌落周围滴加酸性汞试剂后会产生一个透明水解圈，水解圈与菌落的直径比越大，可基本说明该菌产生的酶活力或酶数量越大，以此初步判断出目的菌。1.2.1.5牛皮消化实验挑选明胶水解圈与菌落直径比值较大的菌株，分别接种于种子培养基中，37C培养2d。剪取各约0.5g重的新鲜小牛皮，灭菌后装入试管，每管加入种子培养基上清液各2mL(4000r/m离心10min)，并标上对应的号，另取一管加入2mL无菌种子培养基作为对照，盖上棉塞，室温放置2d，期间可每12h摇动一次，以便牛皮与酶液充分接触。两天后取出牛皮进行对照观察。1.2.2酶液的制备(复筛)在平板上勾取一环消化牛皮效果最好的COL-J菌株，接种于20mL/150mL的种子培养基中，在37C，180转条件下摇瓶培养12h，再按0.5%的接种量接种到20mL/150mL的复筛培养基中，摇瓶培养48h。4000rpm,10min离心后，取上清液测定胶原蛋白酶活力。1.3胶原蛋白酶活性检测1.3.1溶液制备还原茚三酮的制备:称取5g水合茚三酮，用125mL蒸馏水溶解，得黄色溶液.将5g抗坏血酸用250mL蒸馏水溶解。在电磁搅拌下将抗坏血酸溶液滴加到水合茚三酮溶液中，滴加过程中不断有沉淀出现，滴加完后室温下继续搅拌15min，放入冰箱中冷却5min，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤3次，收集沉淀，真空干燥。(尽量在避光条件下迅速完成)。茚三酮显色液:称取85mg茚三酮和15mg还原茚三酮，溶解于10mL乙二醇甲醚，避光低温保存。2mol/LpH5.4乙酸缓冲液:86mL2mol/L乙酸钠加入14mL2mol/L乙酸，混匀。底物溶液:取20mg酸溶性III型胶原溶于20mL0.01mol/L乙酸溶液中，避光低温保存。0.lmol/LpH7.5Tris-HC1缓冲液(含50mmo1/LCaC12)60%乙醇溶液：60mL无水乙醇中加入蒸馏水定容至100mL。30%三氯乙酸⑹：取15mL氯乙酸，加入蒸馏水定容至50mL1.3.2胶原蛋白酶活力测定1.3.2.1标准曲线的制定：先配成0.3Pmol/mL的甘氨酸备用，取6支试管按表1编上号加样。表1甘氨酸标准曲线试管号012345甘氨酸(mL)00.250.50.7511.25蒸馏水(mL)1.51.251.00.750.50.25浓度（pmol/mL）00.050.10.150.20.25将0.5mL含上述浓度的甘氨酸溶液与0.5mL,2mol/L乙酸缓冲液充分混匀，加入0.5mL茚三酮显色溶液，充分混合后，盖住试管口，在100°C水浴中加热15min，用自来水冷却。放置5—10min后，加入1.5mL60%乙醇稀释。充分混匀后，570nm处比色。1.3.2.2酶活的测定：以酸溶性III型胶原为底物，先将配好的胶原稀释20倍；将上述准备好的酶液稀释400倍。反应体系为：稀释胶原150uL，0.1mol/LpH7.5TrisHCI(含50mmol/LCaC1)100uL，2酶液50uL,37C反应30min，等体积(300uL)30%三氯乙酸终止反应，以先加终止液的相同反应物为对照，加入0.6mL,2mol/L乙酸缓冲液充分混匀，再加入0.6mL茚三酮显色溶液，充分混合后，盖住试管口，在100C水浴中加热15min，用自来水冷却。放置5—10min后，加入1.8mL60%乙醇稀释。充分混匀后，570nm处比色。茚三酮显色法测定反应所释放的水溶性氨基酸、短肽，以甘氨酸显色制定标准曲线。酶活力单位定义为:在37C,pH7.5条件下，1mL酶液每分钟水解胶原产生相当于Wmol甘氨酸的酶量为1个酶活力单位(U)。1.4细菌鉴定将菌株COL-J进行形态学、生理生化试验和分子遗传学鉴定。1.4.1菌体形态观察：将COL-J菌接种到初筛平板上37C培养24h，观察菌落形态；接种于种子培养基中37°C,180r/m摇瓶培养12h,做革兰氏染色观察⑺。1.4.2生理生化试验：以一株标准短小芽孢杆菌为对照，对COL-J菌的部分生理生化特征进行实验观察。根据分离菌的菌落和菌体形态，芽孢的有无和着生情况，以及生理生化反应，按东秀珠《常见细菌系统鉴定手册》进行初步分类⑻。1.4.316SrDNA的PCR扩增生物细胞DNA分子的一级结构中既具有保守的片段，又具有变化的碱基序列，保守的片段反映了生物物种间的亲缘关系，而高变片段则能表明物种间的差异.这些核苷酸序列则是不同分类级别生物(如科、属、种)鉴定的分子基础，以16SrDNA为聚合酶链式反应(PCR)扩增的靶分子进行细菌快速分类鉴定，与其它细菌鉴定方法比较，具有高效、准确、简便、特异性强的优点9。1.4.3.1细菌总DNA的提取将菌种接种于20mL/150mL种子培养基，37C180r/m培养12h，按如下柱式DNAout抽提试剂盒使用手册提取菌株COL-J的总DNA：取1mL菌液离心1min后，重悬于0.6mL溶菌液中，吹打均匀，37C保温30min。13000g离心10min后弃上清夜。加入300uL溶液A到细菌沉淀中，吹打均匀。加入150uL溶液B到离心管中，颠倒数次混匀后溶液中将有白色丝状悬浮物产生。65C水浴放置3-5min。加入200uL氯仿，震荡混匀30秒，溶液呈乳白色。13000g室温离心2min，上清透明，中间层有白膜，小心转移上清到新的离心管中，避免触及中间的白膜。加入1.5倍体积(约0.6mL)的通用上柱夜到上清中，颠倒混匀全部转移到离心吸附柱中，室温放置4min。13000g室温离心1min，DNA吸附在离心吸附柱的膜上，倒弃收集管中的穿透液。将0.5mL通用洗柱液加入离心柱中，13000g室温离心1min，弃穿透液。重复第10步操作一次。空甩半分钟，将离心吸附柱转移到新的离心管中。加50-100uL自备TE(pH8.0)，室温放置3-5min。13000g室温离心1min即得DNA溶液。1.4.3.216SrDNA的PCR扩增和序列测定上游引物序列：5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’下游引物序列：5’-TACGG(C/T)TACCTTGTTACGACTT-3PCR反应体系(25uL)为：10Xbuffer2.5uL,25umol的MgCl20.5uL,2.5mmoldNTP0.5uL,上游引物1uL,下游引物1uL,DNA0.5uL,5U/uL的Taq酶0.5uL,超纯水17.5uL。PCR扩增程序为：95°C预变性5min；95°C45sec,56°C30sec,72°C1.5min，循环30次；72C延伸10min。PCR产物送上海英骏(invitrogen)生物技术有限公司进行序列测定。1.4.3.3序列比对将16SrDNA测序结果在GenBank的核酸数据中进行同源性比对。2结果2.1胶原蛋白酶产生菌的筛选及牛皮消化试验从雅安市皮革厂、肉市场、农村宰猪厂等处采集土样、水样共5份，经生理盐水浸泡，明胶富集培养后，梯度稀释涂布于初筛平板上。共分离到49株产明胶酶菌株。挑选水解圈直径与菌落直径比值较大的菌来进行种子液培养，将发酵液对重约0.5g的新鲜小牛皮作室温消化。从中筛选到5株对牛皮消化效果好的菌株，其中加入COL-J菌上清液的牛皮被很充分的消化了，是效果最好的一管，仅剩很薄的与毛连接的皮肤，而加无菌种子培养的对照组，牛皮则无明显变化，说明COL-J上清液中确有能消化牛皮的酶，而小牛皮中含有大量的胶原蛋白，可以判定COL-J产生了胶原蛋白酶，而且效果很好。图1牛皮消化实验对照结果（图中最左为COL-J菌消化了的牛皮，右为对照实验）2.2甘氨酸浓度标准曲线本研究是以茚三酮显色法测定酶反应释放氨基酸或短肽的量为标准测定胶原蛋白酶活性的，因此先进行了茚三酮显色法测定已知甘氨酸浓度，以此作出标准曲线。将甘氨酸标准液依次稀释为0.05,0.1,0.15,0.2,0.25Mmol/mL，并在显色后在570nm处测光密度吸收值，结果见下表2和图2。表2甘氨酸标准液的光吸收值试管号：012345浓度（Mmol/ml）：00.050.10.150.20.25测得A值：00.1320.2590.3860.5020.625A值图2甘氨酸浓度标准曲线2.3酶活测定结果用茚三酮显色法在570nm处测定的酶液的光密度吸收值为实验组：A=1.054，对照1组A=0.712,△A:0.342,根据酶活力单位的定义，计算后得到酶的活力是：35.97U/mL。2计算公式是：U=（AA-0・0058）/2・4926/30・N・20（U为胶原蛋白酶活力（U/mL）；^A为样品净吸光值；N为酶液的稀释倍数。公式中的20是将50uL酶液换算成1mL，而不是的20倍稀释倍数。）2.4菌种的鉴定

2.4.1菌落形态挑取该菌接于初筛平板上37°C培养24h，菌落显圆形，边缘不整齐，表面干燥有褶皱，无粘性，不透明，灰白色，滴加酸性汞试剂能产生透明水解圈，菌落直径约0.70cm,透明水解圈直径约2.60cm，见图3。图3菌落及水解图（左为平板菌落图，右为平板菌落水解圈图）2.4.2显微镜观察图4COL-J图4COL-J菌显微镜下观察图（箭头所指为芽抱）革兰氏染色表明，该菌为革兰氏阳性菌，菌的大小为2um〜3umX1um，短杆状，两端钝圆，无鞭毛和荚膜，长短不很一致，成单或是成短链排列，芽孢椭圆位于菌体两端，结果见图4。2.4.3生化鉴定菌株COL-J的VP试验阳性；能利用葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露醇；能水解明胶；不能利用丙酸盐；吲哚、苯丙氨酸脱氨酶试验阴性；不需要KCl和NaCl；能耐受

7%NaCl；最适温度30°C〜40°C；生长温度范围为10°C〜50°C（见表3）。表3短小芽抱杆菌鉴定结果鉴定指标短小芽抱杆菌标准菌株鉴定结果COL-J鉴定结果鉴定指标短小芽抱杆菌标准菌株鉴定结果COL-J鉴定结果接触酶++硝酸盐还原—+厌氧生长—+形成：吲哚——V-P测定++需要Nacl和Kcl——VP培养物终++需要尿囊素和尿—NDpH：<6素盐7>——生长pH：6.8营养肉汤++产酸：D—葡萄糖++5.7营养肉汤++L—阿拉伯糖++生长NaCl：2%++D一木糖++5%++D一甘露醇+—7%++葡萄糖产气——生长温度：5C——水解：酪肮+ND10C+—明胶++30C++淀粉—+40C++利用：柠檬酸盐+ND50Cd+丙酸盐——55C——酪氨酸水解—ND65C——苯丙氨酸脱氨酶——有溶菌酶时生长dND卵黄卵磷脂酶—NDH2+CO2或CO自养生长—ND注：d：11—89%菌株为阳性；ND：未测定；NG：不生长。根据上述形态学及生理生化特性比较，参考《常见细菌系统鉴定手册》，将菌株COL-J初步鉴定为短小芽抱杆菌。2.4.416srDNA的扩增3.4.4.1PCR扩增以菌株COL-J的总DNA为模板，进行PCR扩增，得到约1.5Kb的特异性扩增产物，得到PCR电泳图如图5。I颁—颇—5W I颁—颇—5W 4颗 mi—20W 图516SrDNA的PCR产物电泳图2.4.4.2测序结果PCR产物测序结果表明，测序片断长1513bp，具有典型的16SrDNA的特征。将该序列登录到GenBank，登录号为EF197942。采用Blasting，将该序列与GenBank的核酸数据中进行同源性比对。结果表明，该序列与短小芽孢杆菌16SrDNA同源性为96%-100%。agagtttgatcctggctcaggacgaacgctggcggcgtgcctaatacatgcaagtcgagcggacagaagggagcttgctcccggatgttagcggcggacgggtgagtaacacgtgggtaacctgcctgtaagactgggataactccgggaaaccggagctaataccggatagttccttgaaccgcatggttcaaggatgaaagacggtttcggctgtcacttacagatggacccgcggcgcattagctagttggtgaggtaacggctcaccaaggcgacgatgcgtagccgacctgagagggtgatcggccacactgggactgagacacggcccagactcctacgggaggcagcagtagggaatcttccgcaatggacgaaagtctgacggagcaacgccgcgtgagtgatgaaggttttcggatcgtaaagctctgttgttagggaagaacaagtgcaagagtaactgcttgcaccttgacggtacctaaccagaaagccacggctaactacgtgccagcagccgcggtaatacgtaggtggcaagcgttgtccggaattattgggcgtaaagggctcgcaggcggtttcttaagtctgatgtgaaagcccccggctcaaccggggagggtcattggaaactgggaaacttgagtgcagaagaggagagtggaattccacgtgtagcggtgaaatgcgtagagatgtggaggaacaccagtggcgaaggcgactctctggtctgtaactgacgctgaggagcgaaagcgtggggagcgaacaggattagataccctggtagtccacgccgtaaacgatgagtgctaagtgttagggggtttccgccccttagtgctgcagctaacgcattaagcactccgcctggggagtacggtcgcaagactgaaactcaaaggaattgacgggggcccgcacaagcggtggagcatgtggtttaattcgaagcaacgcgaagaaccttaccaggtcttgacatcctctgacaaccctagagatagggctttcccttcggggacagagtgacaggtggtgcatggttgtcgtcagctcgtgtcgtgagatgttgggttaagtcccgcaacgagcgcaacccttgatcttagttgccagcattcagttgggcactctaaggtgactgccggtgacaaaccggaggaaggtggggatgacgtcaaatcatcatgccccttatgacctgggctacacacgtgctacaatggacagaacaaagggctgcgagaccgcaaggtttagccaatcccacaaatctgttctcagttcggatcgcagtctgcaactcgactgcgtgaagctggaatcgctagtaatcgcggatcagcatgccgcggtgaatacgttcccgggccttgtacacaccgcccgtcacaccacgagagtttgcaacacccgaagtcggtgaggtaacctttatggagccagccgccgaaggtggggcagatgattggggtgaagtcgtaacaaggtagccgta根据上述形态学、生理生化特性和16SrDNA的比对结果，将菌株COL-J鉴定为短小芽孢杆菌。3讨论3.1关于产胶原蛋白酶菌株的筛选在实验过程中，发现了很多的问题，比如在初筛平板上可以看到明胶酶产生菌周围有隐约的雾状圈，而且在冰箱中放置一段时间后更加明显，通过后面实验也知道了这样选出的菌大都是能分解明胶的，而且此时的圈的边缘与滴加了酸性汞后产生的透明圈的边缘是一致的，这大大的提高了对目的菌株的筛选效率和准确度；在遇到前后两次实验得到的数据相距很远时(如菌落水解圈与菌落大小的比值)，采用多次测量后抛弃相距太远的值，再求平均的方式；在测定酶的活力的开始阶段是一个漫漫摸索的过程，往往是显色后颜色太深，仪器不能测定或是数据大大的超过了标准曲线的有效范围，需要对酶液和胶原逐个浓度的稀释，在多次的测量后确定为实验中的数据；等等。对COL-J菌重复做了牛皮消化实验和酶活性测定实验，得到与前面实验相近的结果，表明此菌的胶原蛋白酶活力稳定。而且本实验所测的酶活是在常规条件下测定的，在后续的菌的培养条件的优化后，相信酶活力还会有很大的提高，具有更高的应用价值。应当注意的是，透明圈直径与菌落直径之比的大小不能完全代表酶活大小，仅以此作为弹性蛋白酶酶活力大小的定量指标是不太可靠的［I。］，只能作为大体的依据，本实验的研究结果与之一致，如COL-J的比例为3.71，不是最大的，但却是牛皮消化效果最好的。透明圈法对于大多数的菌株还是有用的，对本实验有很好的指导意义。3.2对进一步研究的意义胶原蛋白作为一种重要的天然蛋白质资源，无论在生物医学、食品保健还是在化妆品、纺织行业中的应用都十分广泛，综合利用的研究进展速度很快，其良好的生物相容性、生物可降解性，使它在食品工业中具有广泛的应用前景和发展［11］。依靠微生物产生胶原蛋白酶，再制备胶原蛋白是一个发展迅速的胶原蛋白获得方式。胶原酶来源广泛，多种微生物与动物的许多组织细胞都可产生胶原酶。国外对胶原酶的研究起于上个世纪60年代，最先在蝌蚪外殖体组织中发现含锌的金属酶(GrossandLapiere,1962)，后来在溶组织梭菌(Clostridiumhistolyticum)，无色菌(Achromobacter)，褐藻弧菌(Vibrioalginolyticus),产气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens),枯草杆菌(Bacillussubtilis),白色链霉菌(Streptomycesalbidoflavus),高温放线菌(Thermoactinomyces)等菌中得到，并在蛇毒中也得到了胶原蛋白酶"瑚，但是许多非食品来源的胶原蛋白酶不能排除病毒隐患，目前大多从食品中研究胶原蛋白酶，如鱼子酱中，日本鲭鱼(Scomberjaponicus)中等，据报道每年约收获一亿吨鱼，但只有30%被制成了鱼肉产品，50%以上被浪费了mi;我国是制革大国，具有丰富的皮胶原资源，胶原酶可以专一的水解皮胶原，而不需要对皮胶原进行热变性和酸碱处理，就可制备出具有高生物活性的胶原蛋白，对提高动物皮及制革副产物(边角料残次皮)的应用有重要意义［16］。制革业是我国轻工业中的第一大出口创汇产业，然而又是我国仅次于造纸业的第二大有机物质污染源［17］，我国每年约产生140多万吨的皮革固体废弃物，而在这些固体废弃物中，除少量的非胶原蛋白外，大约80%以上都是胶原蛋白构成的［18］。利用胶原蛋白酶可以有效的对制革业产生的污染和鱼胶原的浪费进行合理的处理，有很大的社会和市场需求。胶原酶现已广泛应用在医学领域，用于治疗椎间盘突出、创伤修复、治疗血栓、治疗脓疮等，特别是近年秦静［19］在CT引导下注射胶原蛋白酶治疗腰椎间盘突出症，不但大大减少了副反应，还提高了注射的准确性，这说明了在胶原蛋白酶的应用领域里还有很大的发展空间。蛋白酶虽然广泛存在于微生物中，但工业上主要采用芽孢杆菌属的几个种，如地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等［10］本实验分离到的就是一株短小芽孢杆菌。对本实验中所分离到的COL-J菌株及其它几株能产生胶原蛋白酶，且初步鉴定效果良好的菌株本实验室正在进行培养条件的优化，以便可以获得更高的酶活力可有更好的应用前景，并可以在此基础上，进一步对菌株进行胶原蛋白酶的分离纯化以及基因的克隆和表达工作，以期最终实现该酶的工业化生产应用。参考文献［1］肖玉良，郑连英，韩俊芬，等.胶原蛋白研究进展［J］.泰山医学院学报，2005,26(5):493⑵蓝蔚青，李燕，周培根.猪皮胶原蛋白的提取与应用浅析［J］.肉类研究，2000，44-48［3］ 陶知新.胶原蛋白——生命之基.医药化工［J］.2006，(3):11-17［4］ 张忠楷，李国英.胶原、明胶和水解胶原蛋白的护肤功能比较［J］.日用化学工业，2006,36(1),18-20杨光垚，谢君，徐宁，等.具胶原蛋白酶活性铜绿假单胞菌的筛选[J].微生物学通报，2004,31(5)：43-44JosephR.Merkel，JosephH.Dreisbach.PurificationandCharacterizationofMarineBacterialCollagenase[J].Biochemistry.1978,17(14):2857-2863沈萍，范秀容，李广武.微生物学实验[M].北京：高等教育出版社，1996,28-30东秀珠，蔡妙英.常见细菌系统鉴定手册[M].北京：科学出版社，2001，349-398龙雯，陈存社.16SrRNA测序在细菌鉴定中的应用[J].北京工商大学学报(自然科学版)，2006，24(5)：10-12孙谧，王跃军，张云波，等.一株产低温碱性蛋白酶嗜冷海洋细菌YS-942-130的分离和培养条件研究[J].海洋水产研究，2000，21(4)：1-5李二凤，何小维，罗志刚.胶原蛋白在食品中的应用[J].食品与药