吉林省农业科学院农产品加工研究所的郑 丽、李 达、王景会*、苏 颖*等人筛选到1 株高产蛋白酶的芽孢杆菌，通过形态学、生理生化鉴定，以及进化树的构建，结果显示其是1 株暹罗芽孢杆菌。研究芽孢杆菌发酵对豆粕化学成分的变化以及对豆粕蛋白的微观结构影响，本实验可为进一步研究微生物发酵对豆粕蛋白结构影响提供理论支持。
1、菌株的筛选
初 筛
本实验采用脱脂乳平板测定蛋白酶水解活力，由于所有菌株在脱脂乳平板上生长扩散严重，所以选择采用牛津杯法初步检测菌株的蛋白酶活力。选择其中13 株菌液产生的水解圈直径在15 mm以上的芽孢杆菌用于复筛实验。
复 筛
菌株JL8在豆粕为底物的培养基中产蛋白酶活力最高，24 h蛋白酶产量可达（519.1±4.7）U/g，因此JL8被选择作为豆粕发酵菌株，对其进行深入研究。
2、菌株鉴定
形态学鉴定
将JL8在固体LB培养基上划线培养24 h后，其菌落为乳白色，边缘不整齐，表面粗糙，中央凸起，会分泌黏液。通过结晶紫染色、革兰氏染色、芽孢染色、穿刺实验显示，JL8为需氧菌、革兰氏阳性短杆菌，产芽孢。
生理生化鉴定
结果可知。JL8更接近暹罗芽孢杆菌或解淀粉芽孢杆菌。菌株JL8的分子生物学鉴定结果显示JL8与1 株暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis XY18T）的同源性达到99.14%。在基因库中选取10 株与JL8同源性较高的菌株，使用MEG 5.0构建系统发育树。发育树显示JL8与B. siamensis XY18T在同一个分支上。结合上述形态学和生理生化实验结果可将菌株确定为暹罗芽孢杆菌，并命名为B. siamensis JL8。
3、发酵时间对豆粕营养成分的影响
发酵菌株芽孢数分析
JL8芽孢数从发酵开始到24 h迅速增长，进入对数生长期，并在发酵24 h后芽孢数量无明显变化进入稳定期，并一直持续到发酵结束，芽孢数没有明显减少，可知整个发酵过程中芽孢杆菌没有进入衰亡期。
豆粕可溶性还原糖含量分析
未发酵的豆粕中可溶性还原糖质量分数约为（1.14±0.04）%，发酵开始时至36 h可溶性还原糖的含量小幅度上升，在发酵36 h质量分数达到最大值（1.99±0.02）%。然后含量开始迅速下降，几乎恢复到与未发酵豆粕一致，可能由于芽孢杆菌大量繁殖消耗导致这一现象。
豆粕总蛋白含量分析
豆粕总蛋白含量较高，未发酵豆粕蛋白质量分数为（41.24±0.84）%，随着发酵进行总蛋白含量逐渐上升，在24 h到最大值（46.69±0.24）%，此后基本稳定，但是在48 h后蛋白含量逐渐下降。
豆粕可溶性蛋白占总蛋白含量分析
未发酵的豆粕中可溶性蛋白只占总蛋白的（0.77±0.02）%，但是在JL8产生的蛋白酶作用下，可溶性蛋白的含量大幅度上升，在发酵48 h质量分数达到最大值（15.03±0.02）%，含量几乎为未发酵豆粕的20 倍。
SDS-PAGE检测过敏蛋白
通过24 h发酵除了20 ku处的碱性亚基，几乎所有大分子蛋白都被蛋白酶降解成小分子产物，降低了豆粕蛋白的过敏源，同时也提高了蛋白的消化性，因为小分子蛋白更容易被人或动物消化吸收。
4、发酵豆粕蛋白的微观结构
发酵豆粕蛋白与未发酵豆粕蛋白相比具有更加疏松的结构。在放大200 倍的情况下，可以看出未发酵豆粕呈更大的片状结构相对更加致密，而发酵豆粕呈破碎的小片结构，有些结构在蛋白酶的作用下已经出现孔状结构。
5、蛋白结构的XRD分析
两种豆粕蛋白都存在两个2θ峰值，并且都处于2θ约为20°附近，但是强度明显不同，发酵豆粕的2θ角约为20.2°，强度为268，而未发酵豆粕的2θ角为20.7°强度为177，另外，在2θ角为9.2°处发酵豆粕产生一个强度为106的小峰，而未发酵豆粕的小峰为63。
结论与讨论
本研究使用的暹罗芽孢杆菌具有发酵周期短、生产成本低等优点，因此，具备产业化开发和应用的潜在优势。
