Geobacillus sp. 嗜熱細菌之分離及其耐熱酸酯酵素之研究

Characterization of a Novel Thermo- and Acido- Stable Esterase Activity from the Isolated Thermophilic Geobacillus sp.

本研究利用細菌之外泌酵素粗萃取液，測試其酯解酵素(esterase)之特性。在受質特異性(substrate specificity)上，相較於長鏈酯質(p-nitrophenyl myristate, pNPC14、 p-nitrophenylpalmitate, pNPC16)，此酵素偏好水解短鏈酯質(p-nitrophenyl acetate, pNPC2)。酵素反應之最適溫度為60~70℃，且能在60℃下受熱2小時，而保有完整活性；但在70℃下受熱15分鐘，酵素活性則盡失。在p-nitrophenyl acetate測試及酯解酵素活性染色結果中，此酵素能在pH2~8下，具有活性作用，其最大活性表現在pH3與6~7。當酵素液與pH3~9緩衝溶液混合，於4℃下靜置24小時後，仍可保留100%活性。在化學試劑測試中，phenylmethylsulphonyl fluoride(PMSF)明顯抑制酵素活性；在清潔劑(detergent)測試中，Sodium dodecyl sulfate(SDS)、Triton X-100、Tween20對酵素活性具抑制作用。此酯解酵素對15%(v/v)乙醇(ethanol)、丙酮(acetone)等有機溶劑，其耐受性差，但在15%(v/v)DMSO(Dimethyl sulfoxide)存在下，仍有80%的活性。總之，本研究發現一耐熱、耐酸的酯解酵素，且此酵素能在酸性環境下(pH2~3)有不錯活性，實為其他脂解酵素或酯解酵素少有的特性。