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    近日，從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所獲悉，由該所姚斌研究員領(lǐng)銜的飼用酶工程創(chuàng)新團(tuán)隊通過篩選獲得野生型快速羽毛降解菌株——解淀粉芽孢桿菌K11 (Bacillus amyloliquefaciens K11），該菌株能在24小時內(nèi)，有效的將羽毛降解，其降解效率是目前普遍使用的地衣芽孢桿菌的3倍以上。相關(guān)研究成果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)食品化學(xué)雜志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》上。
    角蛋白（Keratin）是一種普遍存在于自然界中且有很強(qiáng)抗性的硬性蛋白，其有多種存在形式如動物毛發(fā)、蹄、角和羽毛等。隨著我國畜牧業(yè)迅速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)不斷趨于規(guī)?；?，羽毛作為家禽飼養(yǎng)和屠宰工業(yè)的副產(chǎn)物，產(chǎn)量越來越大，而羽毛中蛋白質(zhì)和氨基酸含量豐富，是潛在的優(yōu)良蛋白質(zhì)資源。由微生物產(chǎn)生的角蛋白酶可以降解角蛋白，有著很好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益，其應(yīng)用涉及飼料生產(chǎn)，醫(yī)療衛(wèi)生，制革及化妝品生產(chǎn)等多個行業(yè)。角蛋白酶是一種特殊的蛋白酶類，其能降解硬質(zhì)且高度交聯(lián)的蛋白類物質(zhì)如角質(zhì)蛋白。目前，用于工業(yè)化生產(chǎn)角蛋白酶菌株主要為地衣芽孢桿菌，其降解羽毛需要3-7天，降解效率低，嚴(yán)重制約了它的廣泛應(yīng)用。
    姚斌研究團(tuán)隊首先通過現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，克隆得到了高效羽毛降解的角蛋白酶基因，進(jìn)一步實現(xiàn)了其在不能降解羽毛的枯草芽孢桿菌中的成功表達(dá)。重組表達(dá)角蛋白酶基因的枯草芽孢桿菌具有顯著的蛋白酶活性，能在24小時內(nèi)有效的降解羽毛，表明該基因是羽毛降解的關(guān)鍵基因。隨后研究團(tuán)隊還創(chuàng)新性的將新基因轉(zhuǎn)化至原始菌株，使羽毛降解效率進(jìn)一步提高，獲得了在12小時可將羽毛幾乎完全降解的新型工程菌K1127，這是目前報道的降解羽毛效率最高的菌株。該改良菌株的高效羽毛降解能力，使得該重組工程菌在羽毛粉的制備以及廢棄羽毛的處理上具有巨大的應(yīng)用前景，為角蛋白酶產(chǎn)品的生產(chǎn)及羽毛等角蛋白的規(guī)模化快速處理奠定理論及技術(shù)基礎(chǔ)。（通訊員 吳子林）

    論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.5b04747