一株产角蛋白酶的鲁特介斯链霉菌LT‑2及其应用方法技术

本发明专利技术涉及一株产角蛋白酶的鲁特介斯链霉菌LT‑2及其应用方法，属于微生物技术领域。该菌株LT‑2分类命名为：鲁特介斯链霉菌(Streptomyces rutgersensis)，保藏号为：CCTCC NO:M 2015440。本发明专利技术公开了该菌在高氏1号培养基上的形态学特征为：气丝黄白，孢子成堆时黄色，基丝浅黄褐，日久产生褐色素；孢子丝直或波曲，分生孢子为球形至椭圆形，孢子表面光滑。应用于降解α角蛋白如人和动物的毛发、蹄、爪、角、甲等；应用于降解β角蛋白如羽毛、鸟喙、爬行动物的趾甲及鳞和爪子等。与其它降解角蛋白的菌株相比，本发明专利技术的菌株发酵条件温和，应用方便，所产角蛋白酶的酶活较高，且较稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物
，涉及到一种产角蛋白酶的新型菌株鲁特介斯链霉菌 LT-2及其应用方法。
技术介绍
角蛋白可分为α角蛋白和β角蛋白两种，α角蛋白主要存在于哺乳动物的毛发、 羽毛、兽角、指/趾甲、爪子和兽蹄中。更硬的β角蛋白存在于爬行动物的趾甲、壳、鳞、鸟 喙、爪子及刚毛中。其粗蛋白含量在80%以上，各种氨基酸总量在70%以上，同时含有较多 大量元素、微量元素和未知生长因子，是一种良好的饲料蛋白及肥料来源，对它的开发利用 具有重要的应用前景。 近年来，随着大规模养殖业的迅速发展，产生了大量畜禽废弃物，主要以毛发、羽 毛、角、蹄等主要形式存在。据统计，全世界每年羽毛等产量达数百万吨。这些废弃物除少 量用于羽绒制品和制备氨基酸外，绝大部分未得到合理利用，不仅造成大量的资源浪费，而 且造成严重的环境污染。 传统的角蛋白处理工艺主要包括物理法、化学法和生物法。物理或化学方法，存在 能耗高、环境污染严重、产品的营养物质易被破坏和三废不易处理等问题。利用微生物降解 等生物技术途径解决角蛋白分解利用越来越受到重视。但角蛋白结构中的二硫键使其具有 抗降解性，不为多数蛋白酶如木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶等降解。因此，从自然界中 筛选高效降解角蛋白的微生物以及研究和开发微生物源角蛋白酶制剂，并建立切实可行的 生产工艺，将蛋白废弃物转化为蛋白饲料或肥料，这项工作对我国环境保护和饲料加工均 有着积极的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型产角蛋白酶的鲁特介斯链霉菌及其应用，是以含角 蛋白的猪毛为原料进行筛选得到的，与其它降解角蛋白的菌株相比，本专利技术的菌株不仅可 用于猪毛角蛋白的降解，还可应用于其它多种角蛋白废弃物的降解，菌株的发酵条件温和， 应用方便，且该菌所产角蛋白酶的酶活较高，并较稳定。 本专利技术是通过以下技术方案实现的： -株产角蛋白酶的鲁特介斯链霉菌（Streptomyces rutgersensis)LT_2保藏号 为：CCTCC NO:M 2015440。 所述囷株应用于降解c[角蛋白或者β角蛋白。 α角蛋白包括人和动物的毛发、蹄、爪、角、甲；β角蛋白包括羽毛、鸟P彖、爬行动 物的趾甲及鳞和爪子。 所述菌株的应用方法，用于制备菌剂产品：从活化好的斜面上刮取孢子，用无菌水 制成均匀的孢子悬液，再将孢子悬液接种至产孢子培养基，摇床震荡培养，所得摇瓶培养菌 液为种子液；然后进行发酵罐培养，最后进行固体吸附，即为菌剂产品。 toon] 具体是从活化好的斜面上刮取孢子，用无菌水制成均匀的孢子悬液，再将孢子悬 液接种至产孢子培养基，30-35°C，100-300rpm摇床震荡培养3-5d，所得摇瓶培养菌液为种 子液；然后进行发酵罐培养，发酵终点为孢子数不低于总菌数的90%，且发酵液的活菌数 在2. OX 101(]-3. OX K^cfu/ml之间，最后进行固体吸附，即为菌剂产品。 更具体是从活化好的斜面上刮取孢子，用无菌水制成均匀的孢子悬液，再将孢子 悬液接种至产孢子培养基30-35 °C，100-300rpm摇床震荡培养3-5d，所得摇瓶培养菌液为 种子液；然后进行发酵罐培养；发酵罐中培养基装量为总体积的50-70%，接种量占培养基 体积的1-3 %，发酵温度30-35 °C，通入无菌空气，180-200rpm搅拌培养，通气体积与发酵 液体积的比值〇. 9:1-1:1，罐压0. 03-0. 05Mpa ;发酵终点为孢子数不低于总菌数的90%， 且发酵液的活菌数在2. OX 101(]-3. OX lO^fu/ml之间，发酵罐培养基组成为：每1000毫 升中酵母抽提物4. 0-6. 0克、可溶性淀粉3. 0-5. 0克、麦芽糖8. 0~12. 0克、六水氯化钴 4. 0-6. 0毫克、pH 7. 2-7. 4、余量为水；最后进行固体吸附：将粉粹的草炭进行灭菌，然后和 发酵液混合均匀，即为菌剂产品；菌剂产品含菌量在2. OX 109-5. OX lO^fu/g之间，粉末 粒径< 0. 2_。 本专利技术本专利技术的优点和积极效果： 1、本专利技术所述的菌株LT-2是鲁特介斯链霉菌中首次报道能降解猪毛等角蛋白材 料的菌株，且其降解猪毛角蛋白的速率也为最快的一种。在菌株最适发酵条件（温度30°C， pH7. 5-8. 0, 200rpm)下IOd能将完整猪毛降解70%以上，且在3d内能将完整羽毛几乎完全 降解，从而为屠宰场禽羽、畜毛等多种含角蛋白废弃物的降解提供了优良的天然微生物菌 种资源，扩展了角蛋白废弃物的生物降解范围。 2、本专利技术所述的菌株LT-2产角蛋白酶所需的发酵周期短，降解条件温和（温度条 件和pH比较适中），角蛋白酶活高。操作过程简便，发酵成本低，后处理步骤简单，本专利技术还 提供了角蛋白降解菌LT-2的扩大培养方法，菌剂产品中的菌体数量达到lOlfu/g以上。 3、本专利技术所述的菌株LT-2产生的角蛋白酶切割活性较广，降解谱广，既可用于畜 禽屠宰废弃羽毛资源的开发利用，产量巨大的畜禽屠宰禽羽、畜毛等多种含角蛋白废弃物 用高效菌株发酵后转变为可溶蛋白质、多肽或者氨基酸，用作医药原料，动物饲料等，变废 为宝，保护环境，还可以促进可持续发展，具有广阔的应用前景。【附图说明】 图1 :菌株LT-2的孢子丝及孢子形状； 图2 :菌株LT-2系统发育树； 图3 :菌株LT-2发酵不同角蛋白底物测得的最高角蛋白酶酶活和最大降解率。【具体实施方式】： 以下将结合实施例对本专利技术做进一步说明，而不会形成对本专利技术的限制。 实施例1角蛋白酶产生菌株的筛选与鉴定 1、培养基配方 ⑴初筛固体培养基：每1000毫升中含猪毛粉10~15克、K2HPO4 I. 0~L 4克、 KH2PO4 0· 5 ~L 0 克、NaCl 0· 1 ~0· 5 克、MgSO4 0· 05 ~0· 1 克，琼脂 15 ~20 克，余量为 水。pH 7· 5 ~8· O0 筛选培养基猪毛粉的制作：将猪毛去猪皮后洗净，烘干至恒重，再用剪刀将猪毛剪 碎约Icm左右，然后用粉碎机粉碎，过100目筛。 (2)斜面保藏培养基 高氏培养基：每1000毫升中含可溶性淀粉15~20克、KNO3 0.8~1. 2克、 NaClO. 5 ~I. 0 克、K2HPO4 0· 5 ~I. 0 克、MgSO4 0· 5 ~I. 0 克、FeSO4 · 7Η20 0· 005 ~0· 01 克.ρΗ7. 2~7. 5、琼脂15~20克、余量为水。 LB固体培养基：每1000毫升中蛋白陈8~12克，酵母粉3~7克，NaCl 8~12 克、pH 7. 0~7. 5、琼脂15~20克、余量为水。 (3)种子液体培养基： 高氏培养基：每1000毫升中含可溶性淀粉15~20克、KNO3 0.8~1. 2克、 NaClO. 5 ~1.克、，K2HPO4 0· 5 ~I. 0 克、MgSO4 0· 5 ~I. 0 克、FeSO4 · 7H20 0· 005 ~0· 01 克、pH7. 2~7. 5、余量为水。 LB液体培养基：每1000毫升中蛋白陈8~12克，酵母粉3~7，NaCl 8~12克、 pH 7. 0~7. 5、余量为水。 (4)复筛培养基：每1000毫升中含完整猪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株产角蛋白酶的鲁特介斯链霉菌(Streptomyces rutgersensis)LT‑2保藏号为：CCTCC NO:M 2015440。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜东霞，许隽，贺月林，尹红梅，刘标，汪彬，陈薇，吴迎奔，王震，许丽娟，
申请(专利权)人：湖南省微生物研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43