本发明专利技术提供了一株促进凤眼莲酶解产糖的芽孢杆菌(Bacillus axarquiensis)CTS‑BQ1，并进一步提供了促进凤眼莲基质酶解产糖的方法及促进凤眼莲基质酶解产糖的微生物菌剂。本发明专利技术所提供的菌株丰富了野生脱胶菌遗传资源，扩大了脱胶菌全基因组育种的后备库。该菌比报道效果较好的白腐菌更能提高凤眼莲酶解产糖量，效率高，比商业果胶酶经济且效果显著，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一株促进凤眼莲基质酶解产糖的芽孢杆菌及其应用
本专利技术属于固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一株芽孢杆菌(Bacillusaxarquiensis)CTS-BQ1及其促进凤眼莲基质酶解产糖的预处理作用，可应用于凤眼莲高值化利用的前处理。
技术介绍
凤眼莲作为一种侵害性水生植物，一方面其生长快速、且适应性强，腐败变质后易污染水体；另一方面其生长在水中，产量大，不占用土地面积，其纤维素、半纤维素含量高，是较有潜力的生物能源物质的生产原料。但因其含水率高，木质素包裹纤维素使其较难释放，不易被利用，其预处理成本高，产糖产乙醇效率低。生物预处理法具有作用条件温和、能耗低、环境污染小，处理成本低等优点，是极具潜力的预处理方法。但目前的生物预处理研究中仍然存在木质素降解微生物种类少，降解条件苛刻，木质素分解酶类的酶活力低，作用周期长，在处理过程中部分纤维素和半纤维素会被细菌消耗掉等问题；生物酶经济成本高，酶预处理大大提高了生产成本，使得生物预处理难以实现工业化应用。如何克服上述问题，找到适合的预处理发酵菌株成为生物预处理研究的热点。脱胶菌多用于对苎麻的研究，通过去除麻类物质中的胶质成分同时保留其纤维成分，增强麻类纤维性能，这种脱胶方法针对其他类型植物鲜有涉及。借鉴前人对苎麻脱胶菌的筛选方法，从凤眼莲不同生长环境中筛选降解凤眼莲非纤维素的优良菌株，并对其产酶特性进行了探究。目前报道的脱胶菌株有放线菌属、纤维单胞菌、志贺菌属和枯草芽孢杆菌等，这些都是对麻类的脱胶菌株，而对Bacillusaxarquiensis报道较少。
技术实现思路
为改进现有技术的不足，本专利技术提供了一种芽孢杆菌及其应用，该芽孢杆菌预处理凤眼莲酶解产糖具有显著促进作用。本专利技术第一方面提供了一种芽孢杆菌(Bacillusaxarquiensis)CTS-BQ1，已于2017年5月18日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCCNO：M2017273,地址：中国，武汉，武汉大学。本专利技术第二方面提供了上述芽孢杆菌CTS-BQ1在促进凤眼莲基质酶解产糖中的应用。本专利技术第三方面提供了一种促进凤眼莲基质酶解产糖的方法，步骤包括：采芽孢杆菌CTS-BQ1，扩增培养后得到菌母液，然后将菌母液接种至盛有凤眼莲鲜样的发酵瓶中。本专利技术第四方面提供了一种促进凤眼莲基质酶解产糖的微生物菌剂，所述微生物菌剂的活性成分包括上述芽孢杆菌CTS-BQ1。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的菌株丰富了野生脱胶菌遗传资源，扩大了脱胶菌全基因组育种的后备库。该菌比报道效果较好的白腐菌更能提高凤眼莲酶解产糖量，效率高，比商业果胶酶经济且效果显著，具有广阔的应用前景。采用检测基质酶解产糖效率的方式检测芽孢杆菌CTS-BQ1预处理凤眼莲后基质酶解产糖效果的试验中，酶解液中最大糖产量为142mg/g原料干基，产糖效果提高显著。附图说明图1：分离菌株预处理凤眼莲后72h酶解产糖量比较。图2：分离菌株的预处理液糖含量图。图3：分离菌株的产耗糖比例图。图4：不同预处理条件对菌株CTS-BQ1预处理凤眼莲鲜样基质的酶解糖产量的影响。图5：不同生物预处凤眼莲基质的酶解产糖量比较。具体实施方式本专利技术第一方面提供了一种芽孢杆菌(Bacillusaxarquiensis)CTS-BQ1，已于2017年5月18日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCCNO：M2017273,地址：中国，武汉，武汉大学。上述芽孢杆菌CTS-BQ1是利用以果胶为唯一碳源的分离培养基从养猪场附近的生长凤眼莲的池塘水中筛选得到的一株细菌。所述芽孢杆菌CTS-BQ1的菌落形态特征：菌落为污白色、表面光滑湿润，边缘不整齐，革兰氏阳性菌。芽孢杆菌CTS-BQ1的16SrDNA序列如序列表SEQIDNo.1所示，与Genbank数据库中的序列进行比对，最终确定菌株CTS-BQ1为芽孢杆菌。本专利技术第二方面提供了上述芽孢杆菌CTS-BQ1在促进凤眼莲基质酶解产糖中的应用。在本专利技术的一个实施例中，通过检测基质酶解产糖效率的方式检测芽孢杆菌CTS-BQ1预处理凤眼莲后基质酶解产糖的效果，具体方法是：采用上述芽孢杆菌CTS-BQ1，扩增培养后得到菌母液，将菌母液按2％的接种量接种到含脱胶培养基中，于35℃、145rpm振荡培养3天，固液分离，将固体于65℃下烘干，以30FPU/g底物的纤维素酶负荷酶解烘干固体72h，DNS法检测酶解液中还原糖产量。酶解液中最大糖产量为142mg/g原料干基，产糖效果提高显著。可见芽孢杆菌CTS-BQ1在促进凤眼莲基质酶解产糖具有良好的应用前景。本专利技术第三方面提供了一种促进凤眼莲基质酶解产糖的方法，步骤包括：采芽孢杆菌CTS-BQ1，扩增培养后得到菌母液，然后将菌母液接种至盛有凤眼莲鲜样的发酵瓶中。优选的，所述菌母液按2％的接种量接种至盛有凤眼莲鲜样的发酵瓶中，在35℃、初始pH＝9的条件下培养3天。本专利技术第四方面提供了一种促进凤眼莲基质酶解产糖的微生物菌剂，所述微生物菌剂的活性成分包括上述芽孢杆菌CTS-BQ1。下面将结合具体实施例对本专利技术提供的一株促进凤眼莲基质酶解产糖的芽孢杆菌及其应用予以进一步说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到。实施例中所涉及的培养基配方如下：分离培养基：(Ⅰ)K2SO40.01％0.1g，CaCl20.2g，NaCl0.2g，MgSO4·7H2O0.3g，KNO30.5g，(NH4)2SO40.5g，K2HPO41g，琼脂20g，蒸馏水1L；(Ⅱ)果胶1g，琼脂5g，pH7.0，蒸馏水1L。在培养皿中倒双层平板，表层为5mL培养基Ⅱ，基层为10mL培养基Ⅰ。水解圈测定培养基：(Ⅰ)FeSO40.01g，CaCl20.2g，MgSO4·7H2O0.5g，NaCl0.5g，KH2PO41g，NH4NO33g，果胶5g，琼脂20g，pH7.0，蒸馏水1L；(Ⅱ)20g琼脂，蒸馏水1L。在培养皿中倒双层平板，表层为10mL培养基Ⅰ，基层为10mL培养基Ⅱ。脱胶培养基：凤眼莲鲜样5g，盐溶液150mL，pH约为7.0；盐溶液：MgSO4·7H2O0.5g，K2HPO40.5g，(NH4)2SO45g，无菌水1L。斜面培养基：牛肉膏蛋白胨固体培养基。白腐菌预处理基础培养液：MgSO4.7H2O0.05g/L，KH2PO40.2g/L，CaCl20.01g/L，维生素B1100mg/L，吐温-800.05％，1mL无机盐溶液。无机盐溶液：0.5g/LMnSO4·H2O，0.1g/LFeSO4·7H2O，0.1g/LCoCl2·6H2O，0.1g/LZnSO4·7H2O，0.01g/LCuSO4·5H2O，0.01g/LAlK(SO4)2·12H2O，0.01g/LH3BO3，0.01g/LNa2MoO4·2H2O，3.0g/LMgSO4·7H2O。实施例1本实施例进行了脱胶微生物的初步筛选，具体筛选过程如下:采集华中农业大学养猪场附近生长凤眼莲的池塘中的池塘水、池塘底泥、南湖水、南湖底泥、野芷湖水、野芷湖底泥、鲜猪粪及生长旺盛凤眼莲菌株。将凤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种芽孢杆菌(Bacillus axarquiensis)CTS‑BQ1，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2017273。
【技术特征摘要】
1.一种芽孢杆菌(Bacillusaxarquiensis)CTS-BQ1，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCCNO：M2017273。2.权利要求1所述芽孢杆菌CTS-BQ1在促进凤眼莲基质酶解产糖中的应用。3.一种促进凤眼莲基质酶解产糖的方法，其特征在于：步骤包括：采用权利要求1所述的芽孢杆菌CTS-BQ1，扩增培...
【专利技术属性】
技术研发人员：周文兵，杨庆，肖乃东，朱端卫，肖凯，张超奇，冯伟，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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