从枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中挖掘重组植酸酶：开启动物饲料生物解磷新篇章

为解决动物饲料中植酸磷利用及环境富营养化问题，研究人员开展了从枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）KM-BS 中筛选、表达和鉴定重组植酸酶的研究。结果显示重组植酸酶在 2h 表达最优，酶活高，能显著提高米糠植酸消化效率，有望用于动物饲料业缓解环境问题。

　　在本研究中，从 37°C 和 55°C 培养的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）KM-BS 中获取的植酸酶基因（PhyC-37和PhyC-55），成功在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21 (DE3) 中表达。使用 0.1 mM IPTG 诱导后仅 2 小时，重组植酸酶的过表达就达到最佳。SDS-PAGE 分析表明，纯化后的酶预测分子量为 58 kDa，PhyC-37和PhyC-55的酶活性分别高达 3.73 U/mL 和 2.51 U/mL。两种酶的最适温度均为 55°C，纯化后的PhyC-37在 pH 7.0 时活性最高，PhyC-55则在 pH 5.0 时活性最高。Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Co²⁺和 Zn²⁺等金属离子可促进酶活性，而 Cu²⁺、SDS、EDTA、Triton X-100 和 Tween-80 存在时，酶活性会受到不同程度抑制。以植酸钠为底物时，PhyC-37的K_M和V_max值分别为 0.18 mM 和 0.45 μmol/min，PhyC-55相应的值为 0.17 mM 和 0.35 μmol/min。使用自制粗植酸酶水解米糠，与不添加酶相比，植酸消化效率提高了 3.9 - 5.9 倍，且在前 2 小时内水解速率较高。这些数据凸显了其在动物饲料行业的应用潜力，为缓解环境富营养化提供了一种有前景的解决方案。