L-天冬酰胺酶的绿色生物加工：利用新型Fusarium solani PVS1菌株进行优化、纯化及特性分析，以实现可持续发展

《Archives of Microbiology》：Green bioprocessing of L-Asparaginase: optimization, purification, and characterization using novel Fusarium solani PVS1 for sustainability

【字体：大中小】 时间：2026年01月20日 来源：Archives of Microbiology 2.6

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　　L-天冬酰胺酶生产菌株Fusarium solani PVS1的优化及特性研究。通过 submerged培养获得44.6 U/mL酶活，优化碳源为甘油，氮源为蛋白胨并添加L-天冬酰胺，pH 6.0，37°C摇床培养使活性提升至58.8 U/mL。纯化后分子量约70 kDa，耐高温（20-60°C）及金属离子，Km 7.14 mM，DPPH清除IC50 0.51 mg/mL。

摘要

由真菌产生的L-天冬酰胺酶（L-ASNase，EC 3.5.1.1）在治疗和食品加工领域具有巨大的潜力。在本研究中，一种新分离的真菌菌株PVS1（鉴定为Fusarium solani，GenBank登录号为PQ721280；印度典型培养物收藏编号ITCC 9504）在改良的Czapek Dox培养基中，于浸没条件下培养4天后，能够产生高达44.6 U/mL的胞外L-ASNase。通过“一次一个因素”（One-Factor-at-A-Time，OFAT）方法优化了L-ASNase的生产条件，结果表明最适宜的碳源和氮源分别是甘油（2.0 g/L）和蛋白胨（10.0 g/L），同时添加L-天冬酰胺（5.0 g/L）。此外，F. solani PVS1在pH 6.0 ± 0.2、培养温度37°C以及摇动条件下表现出较高的L-ASNase产量，第3天时酶的最大活性达到58.8 U/mL。通过丙酮沉淀和二乙氨基乙基（DEAE）-Sephadex离子交换色谱法对酶进行了部分纯化，纯化倍数达到3.53倍，回收率为0.28%。部分纯化的L-ASNase的分子量约为70 kDa，在20至60°C的宽温度范围内均保持活性，并且在pH 5.0 ± 0.2时残余活性最高，为50.3%。此外，L-ASNase对大多数测试金属离子具有稳定性。L-ASNase的K_m和V_max值分别为7.14 mM和102.14 U/mL。该部分纯化的L-ASNase还表现出较强的DPPH清除活性（IC₅₀为0.51 ± 0.02 mg/mL）。综上所述，结果表明F. solani PVS1菌株是生产L-ASNase的理想候选菌株，可应用于制药和食品加工行业。

由真菌产生的L-天冬酰胺酶（L-ASNase，EC 3.5.1.1）在治疗和食品加工领域具有巨大的潜力。在本研究中，一种新分离的真菌菌株PVS1（鉴定为Fusarium solani，GenBank登录号为PQ721280；印度典型培养物收藏编号ITCC 9504）在改良的Czapek Dox培养基中，于浸没条件下培养4天后，能够产生高达44.6 U/mL的胞外L-ASNase。通过“一次一个因素”（One-Factor-at-ATime，OFAT）方法优化了L-ASNase的生产条件，结果表明最适宜的碳源和氮源分别是甘油（2.0 g/L）和蛋白胨（10.0 g/L），同时添加L-天冬酰胺（5.0 g/L）。此外，F. solani PVS1在pH 6.0 ± 0.2、培养温度37°C以及摇动条件下表现出较高的L-ASNase产量，第3天时酶的最大活性达到58.8 U/mL。通过丙酮沉淀和二乙氨基乙基（DEAE）-Sephadex离子交换色谱法对酶进行了部分纯化，纯化倍数达到3.53倍，回收率为0.28%。部分纯化的L-ASNase的分子量约为70 kDa，在20至60°C的宽温度范围内均保持活性，并且在pH 5.0 ± 0.2时残余活性最高，为50.3%。此外，L-ASNase对大多数测试金属离子具有稳定性。L-ASNase的K_m和V_max值分别为7.14 mM和102.14 U/mL。该部分纯化的L-ASNase还表现出较强的DPPH清除活性（IC₅₀为0.51 ± 0.02 mg/mL）。综上所述，结果表明F. solani PVS1菌株是生产L-ASNase的理想候选菌株，可应用于制药和食品加工行业。