真菌
真菌是最早被發現的能夠產角蛋白酶的微生物。早在1899年,Ward就報道了Onygena equina(馬爪甲團囊菌)能分解角蛋白。許多皮膚真菌類的微生物都有產角蛋白酶的功能,包括須癬毛癬菌(Trichophyton mentagrophytes)、微孢長囊頭孢霉菌(Doratomyces microsporus)[12]、紅色毛癬菌(Trichophyton rubrum)、雞禽毛癬菌(Poultries Trichophyton)、石膏樣小孢子菌(Microsporum gypseum)、犬小孢子菌(Microsporum canis)和白念珠菌(Monilia albicans)、黃曲霉(Aspergillus flavus)、熱帶念珠菌(Oidium tropioale)、近平滑念珠菌(Candida parapsilosis)、克柔念珠菌(Candida krusei)等。皮膚真菌附著于皮膚后,首先會利用角蛋白酶將皮膚的角質降解,降解后產生了各種短肽和氨基酸,作為真菌生長的碳源和氮源。然后進一步侵入皮膚進行繁殖、感染,進而形成皮膚病。目前,一些有關致病真菌的研究已經日益展開,同時對角蛋白的降解機理和相關研究也起到了積極的作用。
除皮膚真菌外,還有一些其他真菌具有降解角蛋白的功能。Anbu等(2004)發現了一種產角蛋白酶的能力的短尾帚霉(Scopulariopsis brevicaulis),并對這種角蛋白酶進行分離純化。Singh等研究了21種產角蛋白酶的真菌,發現其中猴發癬菌(Trichophyton simii)降解羽毛角蛋白的能力最強。羅文等從土壤中分離出一株能降解羽毛粉角蛋白的霉菌,初步鑒定為串孢屬菌(Catenularia sp.)。Santos報道了分離到降解羽毛角蛋白的煙曲霉(Aspergillus fumigatus),它可以利用羽毛角蛋白作為唯一碳源和氮源生長。
放線菌
產角蛋白酶的放線菌以鏈霉菌為主要代表,如弗氏鏈霉菌(Streptomyces fradia)、黃白鏈霉菌(Streptomyces alboflavus)K1-02、鏈霉菌(Streptomyces)DSM 40530和嗜熱鏈霉菌(Streptomyces thermophilus)等。丁正民等(1993)從雞毛堆肥中分離純化到一放線菌菌株SS-1,該菌有很強的降解雞毛的能力[26]。涂國全等(1994)篩選出了角蛋白分解菌株S22-1,該菌能迅速分解羽毛、人發等多種角蛋白。根據該菌的培養特性、形態特征、生理生化特性的測定結果與已知的弗氏鏈霉菌形態特征、生理生化特性相似,但在培養特性和分解利用羽毛角蛋白的特性上有較大差異,因此被初步鑒定為弗氏鏈霉菌的一個變種。
細菌
目前已經篩選和分離到很多能降解角蛋白的細菌,主要為芽孢桿菌。Williamsh等(1989)由家禽羽毛發酵液中富集、分離到了羽毛分解菌,經鑒定為嗜熱型地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis),這種菌在以羽毛作為其主要的碳氮源的培養基條件下生長最適宜,但不能降解未經高溫蒸煮的羽毛。其他芽孢桿菌包括嗜堿芽孢桿菌(Bacillus pseudofirmus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)等。另外具有角蛋白酶活性的細菌還有嗜熱厭氧菌、弧菌科細菌(Vibrionaceae)、海島閃光桿菌、金黃桿菌屬等。
細菌生長快、易于繁殖、產酶活性高,角蛋白酶最適溫度、pH值等性質特異,具有良好的應用潛力。