一种用于降解木质素的木质素降解细菌的协同聚生体，所述的聚生体包括任意组合的菌株ＣＢＴＣＣ／５２－０３，ＣＢＴＣＣ／５３－０３和ＣＢＴＣＣ５４－０３，这三种菌株保藏于印度昌迪加尔ＩＭＴＥＣＨ的国际保藏中心，保藏号分别为ＭＴＣＣ５０９４，ＭＴＣＣ５０９５和ＭＴＣＣ５０９８。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种采用从特定地点分离出的木质素降解菌的设定聚生体降解木质素的新的需氧型生物方法。
技术介绍
真菌木质素是生物圈中最丰富的芳香族聚合物。在所有维管植物的细胞壁内都发现了与纤维素和半纤维素相结合存在的木质素。由于木质素相互之间的单元键是不可水解的，因此木质素难以发生化学降解或生物降解。在植物细胞壁内，木质素围绕在纤维素周围而形成基体，该基体本身是难降解的。木质素发生生物降解是造成木材在使用中发生多数天然破坏的原因，并且也可能在植物致病中起到了关键作用。另一方面，降解木质素的生物和它们的酶的潜在应用已经引起了关注，原因是它们可以为纸浆和纸工业提供环保技术。迄今为止，仅有少量的微生物群落能降解复合的木质素聚合物，最好的例子就是白色腐朽菌(white rot fungi)。关于生物降解木质素的多数研究都仅集中于一些真菌，如黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、Streptomycesviridosporus、刺芹侧耳(Pleurotus eryngii)、硬毛栓菌(Trametes trogii)、层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)(Regaldo等，1997)等。(1)在木材中引起白腐病的木腐担子菌类真菌是自然界中最有效的木质素降解物(Kirk and Farrell，1987；Eriksson等，1990)，且它们可能是木质素化组织的碳循环中的主要的天然试剂。尚未公开过其他微生物可作为纯培养物而有效地使木质素化的组织发生矿化(Kirk and Cullen，1998)。木腐担子菌类真菌在分类学上是一群异种高等真菌，其特征在于它们能利用一组细胞外的木质素降解酶来解聚和矿化木质素。在过去30年内，人们已经在有关生物技术应用，如生物制浆、生物漂白、纸浆厂派出污水、以及土壤生物补救技术方面对白色腐朽菌作用的木质素降解进行了深入细致的研究(Akhtar等，1992，1998；Lamar等，1992；Messner和Srebotnik，1994)。人们已经对黄孢原毛平革菌的木质素降解进行了酶学和生物分子学的研究(Gold和Alic，1993；Cullen，1997；Kirk和Cullen，1998)。许多木质素降解所必需的酶在20世纪80年代初期以前都未得到鉴定，当时只有漆酶是已知的。由于在20世纪80年代初期发现了两种重要的过氧化物酶，即1983年发现的木质素过氧化物酶(LiPs)和1984年发现的锰过氧化酶(MnPs)(Kirk和Farrell，1987)，因而能从真菌中分离出一系列酶并对它们进行了详细的鉴定。LiP(木质素过氧化物酶)被认为是白色腐朽菌作用的木质素生物降解中的一种关键酶。人们构建了对编码P.chrysosporium的主要木质素过氧化物酶(LiP)同功酶的基因特异性的DNA探针。这些探针用于研究LiP酶在规定的低氮介质中的瞬时表达(Boominathan等，1993)。也发现通用的子囊菌——曲霉菌能快速转化较宽范围的木质素相关性芳香族化合物。曲霉菌已显示能大量产生高水平的半纤维素水解酶。(4)Maria Teresa等已经说明了Bjerkandera sp.菌株BOS55是一种白色腐朽菌，它可漂白EDTA提取的桉树氧脱木素牛皮浆(UKP)而不需要锰。进一步地，在不存在锰的条件下，加入浓度为1-5mM的简单生理学有机酸(如羟基乙酸盐，乙醛酸盐，草酸盐以及其他)刺激了亮度增加，且纸浆去木质素作用是不加入酸的情况下的2-3倍。这一刺激归因于MnP和LiP的产量增加，以及藜芦基醇和草酸盐的生理学浓度增加。这些因素能显著提高超氧化物阴离子根的量，同时说明了引起更广泛的生物漂白的原因(5)。迄今为止，所有的基础研究和应用研究工作都仅仅集中于真菌。在对生纸浆进行生物漂白的情况下，由于真菌的丝状体引起了空间位阻，使得利用真菌是不可行的。因此，鉴定出具有木质素氧化酶的细菌将具有重大意义。细菌细菌在木质素生物降解中的作用仍处于推测中。一些工作者已经证明了混合的(Sundman等，1968)或纯的细菌培养物(Sorensen，1962)能在作为碳源的木质素上生长。Pseudomonas spp.是Kawakami(1976)以及Odier和Monties(1977)要求保护的，其可以降解植物木质素。Odier和Montis也指出了几种其他的细菌菌株，这些细菌菌株可在7天时间内消耗掉50％以上处于含葡萄糖的矿物介质中的木质素。采用几株诺卡氏菌(Nocardia)和假单胞菌(Pseudomonas spp.)以及一些从废木质素含量高的河水中分离出的未经鉴定的细菌，测定它们从特异性14C-标记的松柏醇(DHP)或玉米秆木质素的脱氢聚合物中释放14CO2的能力。然而，它们中仅有一部分能从标记的木质素中释放出大量的14CO2。所测试的Nocardia spp.比Pseudomonas spp.以及未经鉴定的细菌的活性更高。(6)放射菌是在木质纤维素发生分解的土壤和堆肥中发现的丝状细菌。有几份报道所提供的证据表明属于链霉菌属的几个种能降解木质素。其他降解木质素的放射菌包括嗜中温高温单孢菌(Thermomonospora mesophila)，马杜拉放线菌(Actinomadura)和微单孢菌(Micromonospora)，链霉菌(Streptomyces)具有最高的降解木质素的能力。在多数研究中，在含有木质纤维素的培养物中产生了大量降解木质素的酶，这表明诱导机制是有效的。在研究白蚁和它们的肠内微生物的共生关系时，Ajit Verma等(1994)断定白蚁土壤和白蚁内脏细菌两者在聚合物的解聚作用方面都起到了重要作用。内脏细菌能更有效地降解纤维素物质和半纤维素物质。从白蚁内脏的纯培养物中获得了水解纤维素和半纤维素的几种细菌分离物。其中的一些是节杆菌(Arthrobacter sp.)，蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)，梭杆菌(Clostridiumsp.)，微球菌(Micrococcus sp.)，链霉菌(Streptomycessp.)，粘质沙雷氏杆菌(Serratia marcescens)。从白蚁内脏中仅获得了一些分解木聚糖的细菌(Micrococcusluteuns，绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa))。白蚁引起的木质素降解中的问题让人迷惑，原因是大量白蚁内脏是厌氧的，而木质素降解的天然厌氧机制是未知的(7)。Berrocal等(1997)已经表明了来自在固态发酵物中生长的链霉菌(streptomyces sp.)的无细胞滤液能溶解至多20％的木质素。发现细胞外过氧化物酶和酚氧化酶(漆酶)这两种酶的活性与木质素的溶解速率和矿化速率有关。(8)往往与真菌有关的腐烂木材中所存在细菌已成为许多报道的主题。然而，细菌对降解木材成分的确切作用仍然是不清楚的。尽管营养物氮的可利用度抑制了合成的14C木质素在白腐真菌(Phanerochaete Chrysosporium)的作用下代谢成为CO2，但利用细菌Streptomyces badius来降解木质素时，最适宜采用大量的有机氮。(9)表现出很强的漂白硬木牛皮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：丽塔·库马尔，阿尼尔·库马尔，
申请(专利权)人：科学与工业研究委员会，
类型：发明
国别省市：
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