謝晨杰， 宋超東， 譚柄福， 楊登峰， 申乃坤， 姜明國， 張紅巖

（1.廣西民族大學海洋與生物技術學院，廣西多糖材料與改性重點實驗室，廣西海洋微生物資源產業(yè)化工程技術研究中心，廣西 南寧 530008；2.廣西科學院北部灣海洋研究中心，廣西海洋天然產物與組合生物合成化學重點實驗室，廣西 南寧 530007）

近年來，全球家禽養(yǎng)殖產業(yè)迅猛發(fā)展，每年可產生數百萬噸的羽毛（Li，2019）。如此巨大數量的廢棄羽毛如果采用填埋或焚燒等方法處理， 不僅會造成土壤、 空氣等的污染， 還會傳播疾?。–edrola 等，2012；Sarkar 等，2012；Agrahari 等，2010；Saber 等，2010）。然而羽毛廢棄物是自然界中蛋白質含量最高的資源之一，其中β-角蛋白含量約占85%（Li 等，2020）。但角蛋白分子中含有大量相互交聯的二硫鍵、氫鍵等化學鍵，其結構復雜，不易被降解（Li 等，2020；Callegaro 等，2018）。 因此，羽毛廢棄物需要處理后才能應用。目前采用的物理、化學等方法在降解羽毛的過程中存在污染環(huán)境、成本高等問題， 同時還會破壞羽毛中的一些必需氨基酸（張榮等，2020；Cascarosa 等，2012） 。 而利用微生物降解廢棄羽毛， 不僅能改善環(huán)境污染等問題， 也能將羽毛廢棄物轉化為大量氨基酸應用于飼料、肥料等行業(yè)（張榮等，2020），是一種綠色經濟的方法（Deniz 等，2021；Sharma 等，2018）。

目前已發(fā)現多種微生物能分泌角蛋白酶降解羽毛，包括真菌、放線菌和細菌（Gurav 等，2020；Jaouadi 等，2015；Habbeche 等，2014）。產角蛋白酶的真菌有鐮刀菌屬、曲霉屬等。 如Aspergillussp.DHE7 表現出了很高的角蛋白酶活性（El-Ghonemy 等，2021）。 但真菌多為致病菌，商業(yè)價值較小（楊連等，2015）。放線菌中可分泌角蛋白酶的菌株多為鏈霉菌屬， 該屬菌除可分泌角蛋白酶降解廢棄羽毛外，還能利用菌絲纏繞在羽毛上，對羽毛有一定的機械破壞力， 使羽毛能夠更快更好地完成降解，但放線菌存在生長周期長、酶活較低等問題（Li 等，2020）。 與真菌和放線菌相比，細菌的生長周期短、發(fā)酵時間短、產角蛋白酶活性高，因此對細菌角蛋白酶的研究一直是國內外的熱點話題（Jaouadi 等，2015）。 目前發(fā)現產角蛋白酶的細菌多為芽孢桿菌。 如BacillusparamycoidesGxun-30（張妮等，2020）、Bacillussp.NKSP-7 （Akram 等，2020）、Bacillussp.NDS-10（Akram 等，2021）等都能分泌角蛋白酶，且具有較高的羽毛降解能力。除此之外， 產角蛋白酶的細菌還有Pseudomonas aeruginosaGxun-7 （楊夢瑩等，2022）、Serratia marcescens（耿芳等，2018）、Caldicoprobacter guelmensis（Bouacem 等，2015）等。 角蛋白酶除了可以降解角蛋白外，還可用于牲畜飼料、生物醫(yī)學、皮革、紡織、洗滌及環(huán)保等工業(yè)（Nnolim 等，2020；Brandelli 等，2015；Brandelli 等，2010）。因此，尋找高效的角蛋白酶分泌菌株是目前研究熱點之一（Akram 等，2020）。但目前分泌角蛋白酶的菌株存在降解效果差、酶活低、抗逆性差等問題，急需尋找可高產角蛋白酶且抗逆性強的菌株。

目前陸地微生物資源的挖掘日益困難，而海洋微生物資源不僅豐富而且開發(fā)程度低 （張妮等，2020）。 所以本研究在前期已從海洋環(huán)境篩選出大量可產角蛋白酶菌株的基礎上，進一步從廣西北部灣某海鴨養(yǎng)殖基地取樣， 分離高效降解羽毛的菌株，并對菌株發(fā)酵條件及酶學性質進行研究，最后對羽毛降解液中游離氨基酸組成及含量進行分析。

1 材料和方法

1.1 材料 采集廣西北部灣海鴨養(yǎng)殖基地灘涂沙、羽毛等樣品，裝入自封袋中低溫帶回實驗室并儲存于4 ℃（文冰潔，2018）。雞羽毛收集于家禽屠宰場，用自來水沖洗去除雜質，隨后烘干至衡重，最后將羽毛剪成1 ～2 cm 的小段，保存在密封袋中備用（Wang 等，2017）。

1.2 主要試劑與儀器 干酪素、福林酚、三氯乙酸等均為國產分析純。 GelDoc XR BI0-RAD 凝膠電泳成像分析儀， 北京科譽興業(yè)科技發(fā)展有限公司；L-8900 全自動氨基酸分析儀，日立高新技術公司；Tgradient 型多功能梯度PCR 儀，德國Biometra公司；Regulus 8100 場發(fā)射掃描電子顯微鏡，日立高新技術公司。

1.3 培養(yǎng)基 富集培養(yǎng)基、初篩培養(yǎng)基、羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基等配制參考李志偉 （2020）、 東秀珠等（2001）的方法進行。

1.4 菌株的篩選

1.4.1 富集 8 g 樣品土壤加入到20 mL 的無菌水中，放入搖床充分混合30 min，取上清接種于富集培養(yǎng)基。 180 r/min 搖床37 ℃培養(yǎng)2 d。

1.4.2 初篩 將富集培養(yǎng)液按10-1～10-7梯度稀釋后，涂布于初篩培養(yǎng)基，30 ℃倒置培養(yǎng)。 挑選透明圈大的菌株進行劃線純化， 并計算透明圈直徑與菌落直徑的比值。

1.4.3 復篩 將上述透明圈直徑與菌落直徑比值較大的菌株接種于20 mL 的LB 肉湯培養(yǎng)基中，30 ℃，200 r/min 的搖床培養(yǎng)12 h 制備種子液。 種子液按照2%（V/V） 的接種量接種到羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中，30 ℃，200 r/min 發(fā)酵培養(yǎng)48 h。發(fā)酵液上清即為粗酶液，取樣測定其酶活，根據羽毛降解效果和酶活大小進行復篩。

1.5 菌株的鑒定

1.5.1 形態(tài)與生理生化特征鑒定 觀察培養(yǎng)基平板上的菌落形態(tài)特征。 革蘭氏染色后在光學顯微鏡下觀察菌體形態(tài)。 在掃描電子顯微鏡下觀察菌體形態(tài)及大小。 參照《常見細菌系統鑒定手冊》對該菌進行生理生化鑒定（劉曉迪等，2012）。

1.5.2 16S rDNA 鑒定 按照楊夢瑩等（2022）的方法進行16S rDNA 鑒定，確定菌株的分類地位。

1.6 菌株的產酶條件

1.6.1 角蛋白酶酶活測定 參考張妮等（2020）的方法進行酶活測定。 把50 ℃時1 min 催化酪蛋白生成1 μg 酪氨酸所需要的酶量定義為1 個酶活單位（U）。

1.6.2 產酶條件優(yōu)化 在初始發(fā)酵培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件 （羽毛10 g/L，NaCl 5 g/L，K2HPO41.4 g/L，MgSO40.1 g/L，KH2PO40.7 g/L， 初始pH 7.0，30 ℃，200 r/min，接種量2%，裝液量50/250 mL，發(fā)酵時間48 h）下采用單因素試驗探究菌株產酶的最適羽毛含量 （0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%，m/V）、最佳碳源（葡萄糖、蔗糖、果糖、木薯粉、可溶性淀粉）、最佳碳源濃度（10、20、30、40、50 g/L）、最適氮源（玉米漿、酪蛋白、酵母粉、蛋白胨、硫酸銨、尿素）、最適pH（6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）。 每組試驗進行三次，結果取平均值。

根據單因素試驗結果選出對產角蛋白酶有顯著影響的4 個因素，進行四因素三水平L9（34）的正交優(yōu)化試驗。 以角蛋白酶酶活（U/mL）作為響應值，確定發(fā)酵條件的最優(yōu)組合，并對最優(yōu)組合進行驗證。

1.7 粗酶液的酶學性質 采用單因素試驗探究菌株所產角蛋白酶的最適作用條件。 按照上文提到的方法制備粗酶液應用于下述試驗。 粗酶液與酪蛋白底物反應后通過測定角蛋白酶的活性判斷角蛋白酶的最適作用條件。

1.7.1 酶的最適作用溫度 酶與底物在不同溫度（30、40、50、60、70、80、90 ℃）下反應10 min。

1.7.2 酶的溫度穩(wěn)定性 粗酶液于不同溫度（40、50、60、70、80、90 ℃）下水浴10 min 后與底物反應。

1.7.3 酶的最適pH 用pH 分別為5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5 的Tris-HCl 緩沖液和pH 為9.0的Gly-NaOH 緩沖液稀釋粗酶液后與底物反應。

1.7.4 化學試劑對酶活性的影響 用pH 為7.5 的Tris-HCl 緩沖液配制相同濃度的乙二胺四乙酸（EDTA）、SDS、PMSF、β-巰基乙醇、 二甲基亞砜（DMSO）和異丙醇，分別加入到粗酶液中與底物反應。 并用pH 為7.5 的Tris-HCl 緩沖液作為空白對照。

1.7.5 金屬離子對酶活性的影響 用pH 為7.5的Tris-HCl 緩沖液配制不同濃度（0.05、0.5、5 mmol/L）的金屬離子溶液（NaCl、KCl、SrCl2、MnCl2、CaCl2、CoCl2、MgCl2、CuCl2、AlCl3）， 然后分別稀釋粗酶液后與底物反應。 用pH 為7.5 的Tris-HCl緩沖液作空白對照。

1.7.6 酶的底物特異性 分別選擇人的頭發(fā)、雞的羽毛、雞羽毛粉、角蛋白、酪蛋白和牛血清作為底物， 用pH 為7.5 的Tris-HCl 緩沖液將上述底物配制成2%的濃度 （不溶性的底物進行粉碎處理），然后與粗酶液進行反應。

1.7.7 測定酶的動力學性質 用pH 為7.5 的Tris-HCl 緩沖液配制濃度分別為0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%、5.5%（m/V）的最適底物溶液，然后與經適當稀釋后的粗酶液混合， 在其最適溫度下分別反應10 min， 測定角蛋白酶活性。 根據Lineweaver-Burk 雙倒數作圖法作1/V0-1/[S] 圖，計算Km值和Vmax值。

1.8 羽毛降解產物的游離氨基酸分析 用5%的磺基水楊酸按1：5 的比例沉淀羽毛降解液2 h，4 ℃、12000 r/min 離心20 min， 收集上清液并用0.2 μm 的膜濾器過濾， 采用L-8900 全自動氨基酸分析儀進行檢測。

1.9 數據處理與分析 用SPSS 21.0 和Graph-Pad Prism 8 進行試驗數據處理，用Mega 7.0 構建系統發(fā)育樹。

2 結果與分析

2.1 菌株的篩選 將經過富集和稀釋的富集培養(yǎng)基涂布于初篩培養(yǎng)基上， 從中挑選出現透明圈的菌落劃線培養(yǎng)，共分離得到75 株產生透明圈的菌株（圖1A）。將這些菌株的種子液接種到羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其中有56 株菌對羽毛有較好的降解效果，隨后測定發(fā)酵上清的角蛋白酶酶活，挑選出酶活較高的菌株。最終選定15 號菌進行后續(xù)試驗， 并將該菌命名為Gxun-15。 該菌能在發(fā)酵48 h 后，將培養(yǎng)基中1%（m/V）的羽毛降解80%以上（圖1B），酶活可達202.35 U/mL。

圖1 菌株的篩選

2.2 菌株的鑒定

2.2.1 菌株形態(tài)學及生理生化特性 Gxun-15 菌落在酪蛋白平板上呈淺黃色，菌落凸起，邊緣較光滑（圖2A）。Gxun-15 為革蘭氏陰性菌（圖2B）。掃描電鏡觀察菌體呈桿狀（圖2C）。

圖2 Gxun-15 的形態(tài)特征

菌株生理生化試驗中鑒定結果表明， 硫化氫試驗結果為陽性，其余V-P、硝酸鹽還原、甲基紅等結果均為陰性（表1）。 根據菌株形態(tài)特征和生理生化試驗結果，將Gxun-15 初步鑒定為假單胞菌屬菌株（Pseudomonnasspp.）。

表1 Gxun-15 的生理生化特征

2.2.2 菌株的分子鑒定 將菌株Gxun-15 的16S rDNA 測序后，在EZ BioCloud 上進行相似性比對，結果顯示，Gxun-15 菌株基因序列與彎曲假單胞菌（Pseudomonas geniculata）ATCC19374 同源性最高，為99.51%。 將Gxun-15 的16S rDNA 序列提交到NCBI，獲得的GenBank 登錄號為OP975708。 進一步構建系統發(fā)育樹結果顯示Gxun-15 為彎曲假單胞菌（P.geniculata）（圖3）。根據菌株形態(tài)特征、生理生化特征以及16S rDNA 序列鑒定結果，最終將該菌命名為P.geniculataGxun-15。

圖3 菌株Gxun-15 基于16S rDNA 基因序列構建的系統發(fā)育樹

2.3 菌株發(fā)酵條件優(yōu)化結果

2.3.1 單因素優(yōu)化結果 當羽毛濃度較低時，酶活隨羽毛含量增加而增大， 但當濃度高于3.0%（m/V）時，酶活反而下降。 羽毛含量為3%（m/V）時，酶活達到最高，為294.01 U/mL，因此，該菌株的最佳羽毛添加量為3%（m/V）（圖4A）。 與對照相比，添加葡萄糖、蔗糖、木薯粉、可溶性淀粉為碳源時，均能顯著（P＜0.05）提高角蛋白酶活，其中添加蔗糖時酶活最高，為275.62 U/mL（圖4B）。進一步優(yōu)化蔗糖濃度， 其最適添加量為40 g/L，酶活可達331.68 U/mL（圖4C）。氮源優(yōu)化結果表明，與其他氮源相比，添加酪蛋白時菌株產酶活性最高，為245.50 U/mL（圖4D）。 雖然添加玉米漿或硫酸銨與添加酪蛋白酶活差異不顯著 （P＞0.05），但添加酪蛋白時羽毛降解效果更好，所以最優(yōu)氮源為酪蛋白。 最后對菌株發(fā)酵初始pH 進了優(yōu)化，當pH 為7.5 ～9.0 時菌株降解羽毛效果較好， 酶活相對較高且趨于平穩(wěn)， 因此最適pH為7.5 ～9.0（圖4E）。

圖4 Gxun-15 產酶條件的單因素優(yōu)化

2.3.2 正交試驗優(yōu)化Gxun-15 的最佳產酶條件根據上述單因素結果，選取羽毛、酪蛋白、蔗糖、初始pH 這4 個對酶活影響較大的因素進行正交優(yōu)化試驗（表2）。 由正交試驗和方差分析的結果（表3、表4）可知，4 個因素對菌株產酶的影響均為極顯著（P＜0.01），主次順序為羽毛濃度（A）＞初始pH（D）＞碳源（C）＞氮源（B）。 最優(yōu)組合方案為A2B1C3D1，即羽毛濃度2.5%（m/V），酪蛋白濃度1 g/L，蔗糖濃度40 g/L，初始pH 7.5。 在確定最優(yōu)組合下進行3 個平行驗證試驗，平均酶活為（674.39±5.81）U/mL，與預測值相符，驗證了正交試驗的正確性。 與初始酶活（202.35 U/mL）相比，優(yōu)化后酶活提高了3.3 倍。

表2 正交試驗因素水平設計

表3 正交試驗結果

表4 正交試驗方差分析

2.4 角蛋白酶粗酶液的酶學性質

2.4.1 Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液的最適作用溫度 粗酶液反應溫度在30 ～60 ℃時， 酶活隨溫度的升高而增大；但在60 ～90 ℃時，酶活隨溫度增高而減??；當反應溫度為60 ℃時，酶活最高可達642.63 U/mL。 因此，該酶的最適作用溫度為60 ℃（圖5）。

圖5 粗酶液的最適作用溫度

2.4.2 Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液的溫度穩(wěn)定性 粗酶液經不同溫度處理后，酶活均下降。在50 ℃以下其酶活性下降相對緩慢， 即低溫對酶的破壞性較弱；在50 ～60 ℃時，酶活性下降最快，60 ℃時相對酶活性低于20%；90 ℃時相對酶活性降到10%以下，可見高溫對酶的破壞性較大（圖6）。

圖6 粗酶液的溫度穩(wěn)定性

2.4.3 Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液的最適作用pH Gxun-15 所產粗酶液在pH 為5.5 ～6.5 時，酶活性隨pH 的增大而增大； 在pH 為6.5 ～8.0時，酶活性相對穩(wěn)定；但當pH 超過8.0 時，酶活性下降迅速（圖7）。 因此，該角蛋白酶的最適pH 為6.5 ～8.0。

圖7 粗酶液的最適作用pH

2.4.4 化學試劑對Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液活性的影響 化學試劑中β-巰基乙醇對酶活具有極顯著促進效果（P＜0.01），可使酶活提高5倍。EDTA、DMSO 和異丙醇對酶活幾乎無影響。但SDS 和PMSF 能夠抑制角蛋白酶酶活， 其中添加PMSF 的相對酶活性僅為34.49%， 由此可知該角蛋白酶為絲氨酸蛋白酶（圖8）。

2.4.5 金屬離子對Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液活性的影響 Na+、Mg2+、K+從離子濃度0.05 ～5 mmol/L逐漸抑制酶活。 Mn2+從離子濃度0.05 ～5 mmol/L逐漸促進酶活，當Mn2+濃度為5 mmol/L 時，促進效果最明顯，相對酶活達到192.18%。 Sr2+在濃度為0.05 mmol/L 時對酶活性無影響， 但當濃度達到0.5 mmol/L 時，對酶活有促進作用，濃度進一步增大到5 mmol/L，促進作用減弱。 Al3+和Cu2+對酶活的抑制效果極顯著（P＜0.01）。添加了離子濃度為5 mmol/L 的Al3+和Cu2+的相對酶活分別為9.70%和13.47%（表5）。

表5 金屬離子對Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液活性的影響（相對活性）%

2.4.6 Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液的底物特異性 圖9 的底物特異性結果表明，Gxun-15 所產粗酶液對可溶性底物和不可溶性底物均具有一定的降解能力，其中對酪蛋白的降解能力最好，對角蛋白的降解能力次之。 以角蛋白為底物的酶活超過了酪蛋白酶活的1/2， 符合角蛋白酶的定義（Gurav 等，2020）。 以羽毛為底物的酶活低于羽毛粉，可能是酶與羽毛底物的接觸面積小于羽毛粉，反應不充分。 該酶對頭發(fā)、羽毛的降解能力較弱，原因可能是二者均為固體不溶物。 牛血清作為可溶性底物，酶對它的降解能力比對酪蛋白低很多，說明該酶對酪蛋白有一定的底物專一性， 且專一性很強。

圖9 粗酶液的底物特異性

2.4.7 Gxun-15 所產角蛋白酶粗酶液的動力學性質 以酪蛋白為底物測其酶動力學常數， 得酶動力學公式為y=0.02558x+7.669， 線性相關系數為R2=0.9850，Km值為0.003 g/mL，Vmax值為0.130 mg/mL·min。 Km值比較小，說明Gxun-15 分泌的角蛋白酶對酪蛋白底物具有良好的匹配性， 酶液的催化速率較高（圖10）。

圖10 粗酶液的動力學性質

2.5 羽毛降解產物的游離氨基酸分析 Gxun-15的羽毛降解液中共檢測到16 種游離氨基酸，總含量達到221.24 mg/L， 遠高于目前文獻報道的GRK（表6）。 16 種氨基酸中有7 種為必需氨基酸， 必需氨基酸總量占游離氨基酸總量的70.34%， 其中苯丙氨酸含量最高為118.36 mg/L。而對照組游離氨基酸總共有9 種， 總含量僅有16.56 mg/L。

表6 羽毛降解產物游離氨基酸成分mg/L

3 討論與結論

本研究從廣西北部灣海鴨養(yǎng)殖基地取樣，篩選出了一株高效羽毛降解菌株， 經鑒定為P.geniculataGxun-15。 該菌株在降解尼古?。↙iu等，2014）， 維持植物根部離子平衡 （Singh 等，2020），促進植物生長（Gopalakrishnan 等，2015）等方面有相關研究， 但目前鮮見關于彎曲假單胞菌在羽毛降解方面的研究報道。

Gxun-15 經培養(yǎng)基優(yōu)化最佳羽毛添加量為2.5%（m/V）， 高于菌株B.aryabhattaiS-2 報道的1%（m/V）（倪維敏等，2022），說明該菌具有較好的羽毛降解能力；其最佳碳源為40 g/L 蔗糖，這與菌株B.subtilisA1-2 不同（閆志宇等，2015），說明不同菌株具有不同的碳源需求。 在羽毛降解過程中，隨著羽毛的降解，會釋放出氨，羽毛培養(yǎng)基的pH 會進一步上升。 而菌株Gxun-15 產角蛋白酶的能力在初始pH 為弱堿性環(huán)境（pH 7.5）時較強。由此可見，Gxun-15 在發(fā)酵過程中能更好地適應pH 較為波動的發(fā)酵環(huán)境，具有較好的工業(yè)應用潛力，這與報道的B.subtilisA1-2 菌株類似（閆志宇等，2015）。 菌株Gxun-15 優(yōu)化后酶活力可達674.39 U/mL，較優(yōu)化前的酶活（202.35 U/mL）提高了3.3 倍，高于許多其他報道菌株酶活性，如B.tropicusGxun-17（112.57 U/mL）（Shen 等，2022）、B.pumilusJYL（57.14 U/mL）（Sun 等，2020）。

角蛋白酶的作用溫度與來源微生物的生存環(huán)境有關， 多數微生物來源的角蛋白酶最適溫度為30 ～80 ℃，最適pH 為7.5 ～9.0。Gxun-15 所產角蛋白酶的最適作用溫度為60 ℃，與目前一些報道類似 （Shen 等，2022；Sun 等，2020； 閆志宇等，2015）， 但低于異常嗜熱分泌角蛋白酶最適溫度（100 ℃）（Nam 等，2002） ， 而高于Chrysosporium indicum分泌角蛋白酶的最適溫度 （35 ℃）（Sharma 等，2016） 。 Gxun-15 所產角蛋白酶的最適pH為6.5 ～8.0， 這與目前多數細菌分泌角蛋白酶相同， 但低于Nocardiopsissp.TOA-1 角蛋白酶的最適pH（12.5）（Mitsuiki 等，2004），高于Chrysosporium indicum最適pH（3）（Sharma 等，2016） 。 化學試劑β-巰基乙醇可使酶活提高5 倍，可能是因為β-巰基乙醇具有很強的還原性，能夠促進羽毛角蛋白中二硫鍵的斷裂，進而提高角蛋白酶活，這與報道B.coagulansX3（雷平等，2022）相一致。 來源于微生物的角蛋白酶絕大多數為絲氨酸蛋白酶。PMSF 對該菌所產角蛋白酶有明顯的抑制作用，可知該角蛋白酶為絲氨酸蛋白酶， 與Bacillussp.RCM-SSR-102（Pintubala 等，2020）等菌株的報道相似。 以上結果表明菌株Gxun-15 分泌的角蛋白酶具有較好的化學試劑穩(wěn)定性， 在多種工業(yè)領域具有較好的應用前景。

據報道， 利用Bacillus pumilusGRK 降解羽毛，游離氨基酸含量僅有60.74 mg/L（Reddy 等，2017），而利用Gxun-15 降解，游離氨基酸總含量達到221.24 mg/L，是GRK 的3.6 倍。 且Gxun-15的羽毛降解產物中多為必需氨基酸， 主要氨基酸為苯丙氨酸、甲硫氨酸等，而GRK 的羽毛降解產物中異亮氨酸和賴氨酸相對含量較多。由此可見，不同微生物所產角蛋白酶對羽毛角蛋白的作用位點不同。 利用Gxun-15 降解羽毛，其降解產物中氨基酸含量豐富， 種類多， 在氨基酸有機肥（Sun等，2020）和動物飼料蛋白產品開發(fā)（Li，2019）方面有巨大潛力。

因此，海洋來源的P.geniculataGxun-15 具有高效的羽毛降解能力， 其羽毛降解產物中富含多種氨基酸。該菌分泌的角蛋白酶為絲氨酸蛋白酶，具有良好的化學試劑穩(wěn)定性。 本研究為今后的羽毛廢棄物處理提供了新的菌種資源， 并且該菌在飼料、氨基酸肥料等方面具有良好的應用前景。