一株解淀粉芽孢杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株解淀粉芽孢杆菌，所述菌株保藏名称为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）W208，于2016年9月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.13006。同时还公开了所述的解淀粉芽孢杆菌在制备乙酰木聚糖酯酶中的应用以及在降解乙酰木聚糖中的应用。本发明专利技术提供的解淀粉芽孢杆菌W208能够产生乙酰木聚糖酯酶和木聚糖酶，并能高效地降解利用乙酰木聚糖，从而为木聚糖类半纤维素的利用与转化提供了新的途径；而且本发明专利技术提供的解淀粉芽孢杆菌W208与现有同类型的模式菌株相比，其能够产生更高浓度的乙酰木聚糖酯酶和木聚糖酶，其对乙酰木聚糖具有明显优于商业模式菌株的降解能力，能够更高效地降解乙酰木聚糖，具有较高的工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一株解淀粉芽孢杆菌及其应用
本专利技术涉及微生物
，具体涉及一株解淀粉芽孢杆菌及其应用。
技术介绍
半纤维素是植物细胞壁中仅次于纤维素的第二大可再生生物质资源，它的利用与转化对解决能源危机、温室效应等一系列全球问题有很大的促进作用。木聚糖是半纤维素的主要组成成分，约占植物细胞干重的15％～35％。它可以被降解为低聚木糖、木糖、木糖醇、乙醇、丙醇、丁醇等。传统工业中，降解木聚糖经常采用酸法或碱法，但酸、碱水解过程往往伴有副反应，产生较多的有毒物质，且产生的酸、碱废液会造成较大的环保压力。随着技术的进步，行业内的技术人员研发了降解木聚糖的新方法——酶法，且酶法以其温和、环保的优势正成为木聚糖降解的主要方式。木聚糖是一种杂合多聚糖，其主链由多个吡喃木糖基通过β-1,4木糖苷键相连，而大约80％的木聚糖含有侧链，如O-乙酰基、L-阿拉伯糖残基、阿魏酸和4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸残基等。这些侧链基团是影响木聚糖被水解的因素之一，产生空间障碍，限制了主链降解酶同主链的接触。由于木聚糖的来源及其结构的复杂，其完全降解需要多种酶的协同作用来切开主链骨架及侧链，包括乙酰木聚糖酯酶、β-1,4内切木聚糖酶、β-D-木糖苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖酶、α-D-葡萄糖醛酸酶和阿魏酸酯酶等。在阔叶材中，被乙酸所酯化的木糖残基大约占50％，也就是说乙酰基的存在大大限制了木聚糖降解酶的作用。因此在木聚糖的生物降解过程中，对乙酰基的降解显得尤为重要。通过菌株发酵产生木聚糖酶进而对木聚糖降解已是本领域研究比较成熟的技术之一。目前，现有技术中已报道了部分芽孢杆菌可以产生木聚糖酶，但是对木聚糖尤其是乙酰木聚糖的降解能力普通较弱，因此研发对木聚糖尤其是乙酰木聚糖降解能力较强的菌株仍是行业内技术人员研究的热点，而且到目前为止现有技术中还没有报道过能够高效降解乙酰木聚糖的解淀粉芽孢杆菌的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一株解淀粉芽孢杆菌及其应用，开发了一株对木聚糖、尤其是对乙酰木聚糖降解能力较强的菌株，以解决乙酰木聚糖降解困难的问题，为木聚糖及乙酰木聚糖更好地降解和利用提供菌株选择。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一株解淀粉芽孢杆菌，所述菌株保藏名称为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)W208，于2016年9月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo.13006。保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。本专利技术提供的解淀粉芽孢杆菌W208从福建省福州市晋安区寿山乡寿山村农田中含腐烂稻草的土壤分离得到，其菌落特征为：在LB固体培养基中培养48h后，菌落形状隆起、不光滑、不透明、呈乳白色、边缘呈树枝状；其形态特征为：菌体呈杆状，长为1.0～2.0μm，宽为0.3～0.6μm，有鞭毛，革兰氏染色为阳性；其生长的适合pH值为6.0～8.0，适合温度为30～40℃，在LB液体培养基中培养6h时开始进入对数生长期，24h时达到生长高峰而后进入稳定期，48h后进入衰亡期；其生理生化特征为：菌体能够在含葡萄糖、甘露糖、木糖、果糖、蔗糖、棉子糖、龙胆二糖、纤维二糖、麦芽糖、蜜二糖、乳糖、水苏糖、海藻糖、山梨醇、甘露醇、淀粉和明胶为碳源的培养基中生长；形成芽孢试验、氧化酶试验、接触酶试验和淀粉水解试验结果均为阳性；孢囊膨大试验结果为阴性；对利福霉素SV、林可霉素、氯化锂、亚碲酸钾、氨曲南、丁酸钠、D-丝氨酸、溴酸钠、1％乳酸钠、1％氯化钠、4％氯化钠、8％氯化钠敏感，对醋竹桃霉素、万古霉素、二甲胺四环素、四唑蓝、四唑紫、十四烷硫酸钠、萘啶酸不敏感。本专利技术同时提供了利用所述的解淀粉芽孢杆菌制备乙酰木聚糖酯酶的用途，是指将所述解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)W208作为发酵菌株接种于液体培养基中进行液体发酵，制备乙酰木聚糖酯酶。所述液体培养基为LB液体培养基或发酵培养基。所述LB液体培养基包括：蛋白胨10g/L，酵母膏5g/L，氯化钠10g/L，pH值为6.0～8.0，在121℃灭菌20min。所述发酵培养基包括：蛋白胨10g/L，酵母膏5g/L，氯化钠10g/L，乙酰木聚糖3g/L，pH值为6.0～8.0，在121℃灭菌20min。液体发酵的温度30～40℃、pH值为6.0～8.0；采用LB液体培养基时，其液体发酵时间优选为：72h；采用发酵培养基时，其液体发酵时间优选为：48h。由于本专利技术提供的解淀粉芽孢杆菌可以产生乙酰木聚糖酯酶，因此其可以在降解乙酰木聚糖中得到应用，具体应用方法包括以下步骤：(a)制备种子液：挑取斜面保存的解淀粉芽孢杆菌W208，接种到LB液体培养基中30～40℃活化16～24h，得到种子液；(b)制备发酵液：将解淀粉芽孢杆菌W208的种子液按体积比为1.5％的接种量分别接入LB液体培养基和发酵培养基中，在温度30～40℃、pH值为6.0～8.0的条件下发酵12～96h，得发酵液；(c)将所述发酵液加入到乙酰木聚糖或含有乙酰木聚糖的材料中，温度30～40℃、pH值为6.0～8.0的条件下进行降解。所述LB液体培养基包括：蛋白胨10g/L，酵母膏5g/L，氯化钠10g/L，pH值为6.0～8.0，在121℃灭菌20min。所述发酵培养基包括：蛋白胨10g/L，酵母膏5g/L，氯化钠10g/L，乙酰木聚糖3g/L，pH值为6.0～8.0，在121℃灭菌20min。本专利技术提供的解淀粉芽孢杆菌W208能够产生乙酰木聚糖酯酶和木聚糖酶，并能够高效降解利用乙酰木聚糖，从而为木聚糖类半纤维素的利用与转化提供了新的途径；而且本专利技术提供的解淀粉芽孢杆菌W208与现有同类型的模式菌株相比，其能够产生更高浓度的乙酰木聚糖酯酶和木聚糖酶，其对乙酰木聚糖具有明显优于商业模式菌株的降解能力，可以更高效地降解乙酰木聚糖，具有较高的工业应用价值。附图说明图1为解淀粉芽孢杆菌W208的菌落形态。图2为解淀粉芽孢杆菌W208的扫描电镜图。图3为解淀粉芽孢杆菌W208的革兰氏染色图。图4为解淀粉芽孢杆菌W208生长的最适温度曲线。图5为解淀粉芽孢杆菌W208生长的最适pH曲线。图6为解淀粉芽孢杆菌W208的生长曲线图。图7为乙酰木聚糖酯酶活力测定试验中对硝基苯酚的标准曲线。具体实施方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，若未特别指明，实施例中的培养基及实验条件均为常规培养基和实验条件。实施例中所用的试验材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)W208的获得及鉴定1、菌株分离从福建省福州市晋安区寿山乡寿山村含腐烂稻草的农田采集土壤样品。称取5g土壤样品于灭菌离心管中，加入5倍体积无菌水，将土壤滤去，取滤液接种于LB平板培养基，在37℃下恒温培养，直至菌落出现，用接种针挑取边缘生长良好的细菌，接种于新的LB平板培养基上，待新接种的内生菌长成菌落后，再挑取其边缘的内生菌划线培养，如此反复得到纯化，直到得到单菌落，命名其为菌株W208。其中LB平板培养基包括：蛋白胨10g/L、酵母膏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株解淀粉芽孢杆菌，其特征在于，所述菌株保藏名称为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）W208，于2016年9月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.13006。

【技术特征摘要】
1.一株解淀粉芽孢杆菌，其特征在于，所述菌株保藏名称为解淀粉芽孢杆菌（Bacillusamyloliquefaciens）W208，于2016年9月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo.13006。2.根据权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌，其特征在于，所述菌株的形态特征为：细胞形态呈杆状，长为1.0~2.0μm，宽为0.3~0.6μm，有鞭毛，革兰氏染色为阳性；在LB平板培养基上培养48h后，菌落形状隆起、不光滑、不透明、呈乳白色、边缘呈树枝状；其生长的适合pH值为6.0~8.0，适合温度为30~40℃。3.一种如权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌在制备乙酰木聚糖酯酶中的应用。4.根据权利要求3所述的解淀粉芽孢杆菌在制备乙酰木聚糖酯酶中的应用，以所述解淀粉芽孢杆菌（Bacillusamyloliquefaciens）W208作为发酵菌株进行液体发酵，制备乙酰木聚糖酯酶。5.一种如权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌在降解乙酰木聚糖中的应用。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄菊青，林斌，徐庆贤，郑怡，官雪芳，钱蕾，张臣心，
申请(专利权)人：福建省农业科学院农业工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35