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一种肠杆菌及其在降解木质素中的应用制造技术

技术编号:12028282 阅读:99 留言:0更新日期:2015-09-10 13:28
本发明专利技术涉及一种肠杆菌及其在降解木质素中的应用,属于微生物技术领域。本发明专利技术提供一种肠杆菌(Enterobacter sp.)YC105C,于2014年3月20日保藏于中国普通微生物菌种保藏中心(CGMCC),保藏编号为CGMCC No. 8941;所述肠杆菌(Enterobacter sp.)YC105C在环保领域中的应用,特别优选所述肠杆菌(Enterobacter sp.)YC105C应用于生物降解木质素,包含以下步骤:将含有木质素的无机盐培养基pH值调至6.0-8.0,然后将OD600值0.4~0.5(对数增长期)的肠杆菌(Enterobacter sp.)YC105C按体积比10-40%的接种量接种,于25-37℃ 进行反应;肠杆菌YC105C是首次从圆唇散白蚁内筛选出的可高效降解木质素的肠杆菌(Enterobacter sp.)。肠杆菌(Enterobacter sp.)YC105C对木质素的降解率可达90-100%,远高于其他木质素降解菌的木质素降解率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于微生物

技术介绍
木质素是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有氧化苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物,是自然界中在数量上仅次于纤维素的第二大天然高分子材料。木质素由于结构和性质的特殊性,使其在工业、农业、医药方面有广泛的应用。在工业上,可用其制备燃料分散剂、粘合剂、皮革鞣剂、混凝土减水剂和乳化稳定剂;在农业上,可用作植物生长剂、高效氮肥、沙土稳定剂、液体地膜和农药缓释剂;在医药方面,可制造香兰紫、抗菌增效剂TMP、抗炎剂、抗癌剂和兴奋剂等。制楽造纸工业每年从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品。但是超过95%的木质素主要作为工业制浆的废弃物,随废水直接排入江河或浓缩后烧掉。造纸黑液的直接排放造成很大的资源浪费,同时也对环境造成了严重的污染。因此木质素降解研宄对经济发展和环境治理保护都具有现实意义。目前,木质素的降解主要采用理化处理和生物降解。理化处理成本较高,且易造成二次污染。筛选并利用微生物不仅可以缓解环境污染,生产生物能源,还可以通过控制性的解聚,变废为宝,生成有利用价值的芳香族化合物,实现资源再利用。目前,一般认为木质素的完全降解是真菌、细菌和相关微生物群落共同作用的结果,其中真菌起着主要的作用。降解木质素最常见的真菌主要是白腐真菌、褐腐真菌、和软腐真菌,而白腐菌是自然界中最主要的木质素降解菌。目前,研宄较多的白腐菌有:黄孢原毛平革菌(/7AaflerocAeiechrysospori urn).、烟管(Berkandera adjus ted)、变色检菌(Thame tes ersi coo)等。除真菌外,细菌也是木质素生物降解过程中的一个重要的参与者。能降解木质素的细菌种类很多,放线菌是降解能力较强的一类细菌,包括链霉菌(trep tomyces)、节杆菌(AriAroAacter)、小单胞菌?Micromonospora)和诺卡式菌iNocardia)等。能够降解木质素的非丝状细菌主要是不动杆菌tobacter)、黄杆菌属(/7Zavobacterium)、微球菌属(#icrococcw5.)、假单胞杆菌iPesudomonas)和黄单胞杆菌iXmithomorms)。虽然目前已发现可降解木质素的微生物不少,但降解效率都普遍不高。白蚁作为自然界中可高效降解木质纤维素的昆虫,其后肠中寄居这大量共生微生物,Katsumata等(2007)和Ke等(2010)分别以麻头堆砂白蚁(Cryp to termes bre vis)和台湾乳白蚁(Cop to termes formosamusshiraki )为研宄对象检测到木质素在白蚁体内的降解和修饰。本专利技术从圆唇散白蚁肠道内中筛选出一株可高效降解木质素的肠杆菌{Enterobacter sp.) YC105C,这是首次从圆唇散白蚁筛选出可降解木质素的肠杆菌的报道。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种肠杆菌{Enterobacter sp.)YC105C。本专利技术的另一目的在于提供所述肠杆菌在环保领域中的应用,特别是在生物降解木质素方面的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现: 一种肠杆菌(■feteroAacier sp.)YC105C,于2014年3月20日保藏于中国普通微生物菌种保藏中心(CGMCC),保藏编号为CGMCC N0.8941。所述肠杆菌sp.) YC105C具有以下的形态和生理生化特性: A、采用常规的细菌生理生化鉴定方法和扫描电镜观察,为革兰氏阴性杆状细菌; B、主要的生理生化特征兼性厌氧,具有运动性,接触酶、氧化酶阳性,水解明胶和淀粉,吲哚试验阴性。所述肠杆菌5/?.)YC105C 的 16S rRNA 序列如 SEQ ID N0.1 所不。所述肠杆菌sp.)YC105C在环保领域中的应用,特别优选所述肠杆兔{Enterobacter sp.) YC105C应用于生物降解木质素,包含以下步骤: 将含有木质素的无机盐培养基PH值调至6.0-8.0,然后将0D600值0.4-0.5(对数增长期)的肠杆菌sp.) YC105C按体积比10-40%的接种量接种,于25_37°C进行反应,所述反应为振荡反应,振荡速度为100-220rpm。其中,无机盐培养基中木质素的浓度为20-100mg/L ; 所述的反应时间为72-108h。本专利技术的有益效果: 肠杆菌YC105C是首次从圆唇散白蚁内筛选出的可高效降解木质素的肠杆菌{Enterobacter sp.)。肠杆菌(ihferoAacier sp.)YC105C对木质素的降解率可达90-100%,远高于其他木质素降解菌的木质素降解率。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述,但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1: 本专利技术所述的具有降解木质素能力的肠杆菌sp.)YC105C从江苏省镇江市南山风景区采集的圆唇散白蚁肠道内分离、纯化而得。其分离方法如下: 所用的驯化培养基为无机盐培养基(g/L):6.2g Na2HPO4, 3.0g KH2PO4,0.5g NaCl,1.0g NH4Cl0抽取20头圆唇散白蚁肠道,用匀浆器充分研磨,然后以体积百分比10%接种量将匀浆液接入5ml含20mg/L木质素pH 7.0的无机盐培养液中,30°C驯化3天后,待无机盐培养基中出现浑浊后,以体积百分比10%接种量接入含木质素40mg/L的无机盐培养基接着驯化3天,依次类推逐步提高木质素的浓度进行驯化,木质素的浓度分别为60mg/L、80mg/L、100mg/L。驯化结束后将驯化液涂布于pH7.0 LB琼脂平板(10.0g胰蛋白胨,5.0g酵母粉,10.0 g NaCl ,15.0 g琼脂粉,g/L)上30°C培养48h,挑选单菌落于LB琼脂平板上进行富集培养,然后测定降解率,选择降解率最高的菌种进行纯化。降解率的测定:将单菌种接种于5mL LB液体培养基中培养18h,然后将菌液(0D600为0.45)以体积比10%的接种量接入含有20mg/L木质素pH7.0的无机盐培养基中,在30°C,150rpm摇床中反应96h,定时取样通过紫外分光光度计测定菌种对木质素的降解率。降解率=(初始浓度-终浓度)/初始浓度。紫外分光光度法用以测定木质素的浓度,以超纯水为对照,紫外分光光度计检测波长为280nmo将纯化得到的菌落进行鉴定,鉴定结果如下: (I)菌体的形态特性: A、采用常规的细菌生理生化鉴定方法和电子显微镜观察,为革兰氏阴性杆状细菌,周生鞭毛; B、主要的生理生化特征兼性厌氧,具有运动性,接触酶、氧化酶阳性,水解明胶和淀粉,吲哚试验阴性。(2)采用DNA提取方法提取细菌总DNA。采用细菌的16S rRNA通用引物F27(5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG- 3’),下游引物 R534(5’-ATTACCGCGGCTGCTGGC_ 3’)扩增其 16SrRNA基因。PCR扩增体系总体积为50 μ?,无菌超纯水37.5μ?,10XP当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种肠杆菌(Enterobacter sp.)YC105C,于2014年3月20日保藏于中国普通微生物菌种保藏中心,保藏编号为CGMCC No.8941。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙建中李成林朱道辰谢长校张佩佩
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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