应用于农业、牲畜健康和环境保护的芽孢杆菌菌株制造技术

本发明专利技术提供了一种具有增强生物表面活性剂生产力的菌株，以及将其用于例如农业、畜牧业和环境保护等的方法。在一个具体实施例中，本发明专利技术涉及一种具有新特性的菌株，所述新特性便于生成对于其种属和种类特有的脂肽混合物。特别地，所述细菌为一种新型解淀粉芽孢杆菌菌株。株。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应用于农业、牲畜健康和环境保护的芽孢杆菌菌株
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求获得2020年4月14日提交的美国临时专利申请第63/009,497号的优先权，该申请的公开内容通过引用全文并入本文。

技术介绍

[0003]解淀粉芽孢杆菌是1943年在土壤中发现的一种好氧细菌。命名为“解淀粉”是因为该细菌生成一种有助于淀粉水解的“液化”α
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淀粉酶。除淀粉酶之外，解淀粉芽孢杆菌还可生成包含蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、果胶裂解酶和过氧物酶/氧化酶的酶。此外，解淀粉芽孢杆菌也是已知脂肽生物表面活性剂以及其它有用生物活性代谢物的生产者。
[0004]解淀粉芽孢杆菌是一种革兰氏阳性、能动的、杆状的细菌，其通常形成链状。其生长的最适温度是30至40℃，而在低于15℃或高于50℃的温度下则不生长。该生物体在Priest等人的Bacillus amyloliquefaciens sp.nov.,nom.rev.,Int
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l J System Bacteriol，37,69
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71(1987年)(通过引用以其整体并入本文)中已进行了描述并与枯草芽孢杆菌相区分。该生物体亦表征为具有较低G+C的生物体。与其他细菌相比，其DNA中的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基少于腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基。
[0005]解淀粉芽孢杆菌的生长副产物以及微生物本身，有可能在工业上具有广泛用途。尽管如此，仍需要不断开发具有改进性能的菌株，以用于环境可持续、无毒和生物可降解的方法和产品。值得注意的是，应用具有增强特性的新型菌株，使农业、畜牧业、减少温室气体排放、洗涤剂和清洁用品等行业受益。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了新型有益微生物及其生长副产物，例如生物表面活性剂。本专利技术还提供了在以下各类应用中使用这些新型微生物及其副产物的有利方法，包括：促进植物健康和生产力；增强牲畜和其它动物的健康；减少农业和畜牧业生产等产生的温室气体排放；清洁和/或消毒家用材料和表面；以及许多其它方面等等。
[0007]在一些实施例中，本专利技术提供了一种新型解淀粉芽孢杆菌菌株及其副产物。副产物可包含诸如酶、生物表面活性剂和其它有用代谢物等。
[0008]在优选实施例中，与参考菌株相比，被称为“解淀粉芽孢杆菌变体基因座”、"解淀粉芽孢杆菌亚种基因座"和/或“B.amy”的新型解淀粉芽孢杆菌菌株具有独特特征。
[0009]在一些实施例中，B.amy能够在盐性条件下茁壮成长，并能在55℃及以上的温度下生长。
[0010]在一些实施例中，B.amy能够生成脂肽生物表面活性剂的混合物，所述脂肽生物表面活性剂的混合物与天然解淀粉芽孢杆菌物种以及芽孢杆菌属相比，具有独特性。具体来说并且有利的是，B.amy生成独特的表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A的混合物。
[0011]在一些实施例中，B.amy是一种“生物表面活性剂过度生成”的菌株。例如，与解淀
粉芽孢杆菌IT
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45等参考解淀粉芽孢杆菌菌株生成的生物表面活性剂总量相比，菌株可生成总量至少为0.1
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10g/L，诸如0.5
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1g/L，或者至少10％、25％、50％、100％、2倍、5倍、7.5倍、10倍、12倍、15倍以上等的一种或多种生物表面活性剂。
[0012]在一些实施例中，B.amy能够生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和/或生长激素。
[0013]在某些实施例中，本专利技术提供了通过向植物和/或植物的周围环境施用包含B.amy的土壤处理组合物来提高植物生长、健康和生产力的材料和方法。在优选实施例中，该方法包括将B.amy与一种或多种其它微生物例如哈茨木霉等结合施用。特别地，通过增强植物根部的健康和生长，B.amy与哈茨木霉的协同组合对于提高各种作物(包括诸如柑橘、马铃薯、玉米、莴苣、大麻、草皮、草莓、烟草、甜瓜和杏仁等)的生产力特别有效。
[0014]有利的是，在一些实施例中，B.amy土壤处理组合物还可增加根围的一种或多种特性，例如，盐度、污染物含量、保湿度、排水和养分分散性；和/或通过加强土壤、地上和地下植物生物量以及土壤微生物生物量中的碳封存，促进土壤中形成碳汇。
[0015]在某些实施例中，本专利技术提供了通过向牲畜或其它动物的消化系统施用B.amy组合物来增强牲畜和其它动物健康的材料和方法。例如，B.amy可发挥益生元的作用，促进体重增长，促进饲料摄入和转化，并提高生长激素水平。此外，B.amy可促进其它有益微生物(例如，脂肪酸生产者)的生长，同时减少动物肠道中潜在致病性和/或产甲烷微生物的数量。
[0016]有利的是，当向动物的消化系统给药时，B.amy也可用于控制动物消化系统和/或废产物中存在的产甲烷菌和/或原生生物。因此，B.amy组合物和方法还可用于减少肠道温室气体(例如，甲烷和二氧化碳)和/或温室气体前体(例如，有机氮)的生成。
[0017]在一个实施例中，本专利技术提供了通过在适于生长和生产生长副产物的条件下培养B.amy来生成微生物生长副产物的方法；以及，可选地，提取、浓缩和/或纯化生长副产物。生长副产物可为一种或多种生物表面活性剂、酶、溶剂、生物聚合物、蛋白质、氨基酸、气体和/或其它代谢物等。
[0018]在具体实施例中，生长副产物是一种脂肽生物表面活性剂或一种脂肽生物表面活性剂的混合物。在一个实施例中，脂肽混合物包含表面活性素、丰原素、地衣素和/或伊枯草菌素。脂肽混合物可用于作为环保型消毒剂清洁组合物的一部分等多种用途。
[0019]在一个实施例中，生成微生物生长副产物的方法包括：在黄色粘球菌的存在下培养B.amy，其中与单独培养解淀粉芽孢杆菌菌株时相比，这种共同培养提高了生长副产物的产量。
[0020]在一些实施例中，本专利技术的微生物和基于微生物的产品可作为“绿色”或环境友好型替代品(例如，化工产品)在各种应用中发挥作用。此类应用包括但不限于农业、牲畜宠物、饲育、林业、草皮和牧场管理、水产养殖、采矿、废物处置及处理、环境修复、人类健康、化妆品、石油和天然气回收，以及本文列出的其它应用。
具体实施方式
[0021]在一些实施例中，本专利技术提供了一种新型解淀粉芽孢杆菌菌株及其生长副产物。这些生长副产物可包含生物表面活性剂、酶和其它代谢物等。
[0022]在优选实施例中，菌株B.amy的特点是其能够生成表面活性素、地衣素、丰原素和/或伊枯草菌素A等独特的脂肽混合物，这是天然解淀粉芽孢杆菌菌株所没有的一种特性。在进一步优选实施例中，该菌株的特点是与参考解淀粉芽孢杆菌菌株相比，该菌株的生物表面活性剂产量提高。在又一步优选实施例中，该菌株的特点是能够生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和生长激素中的一种或多种。
[0023]在一些实施例中，B.amy能够在盐性条件下以及55℃或以上的温度下生存和生长。
[0024]本专利技术进一步提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”的生物学纯培养物，其中，所述B.amy可同时生成包含表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A的脂肽生物表面活性剂混合物，可在55℃或以上的温度下生长，可在100至150g/l的NaCl中生长，并且可生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和生长激素的一种或多种。2.根据权利要求1所述的B.amy培养物，其中，所述B.amy培养物的保藏号为NRRL B
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67928。3.一种组合物，包含权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”和载体。4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述B.amy的保藏号为NRRL B
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67928。5.根据权利要求3所述的组合物，进一步包含一种或多种其它微生物，其中所述一种或多种其它微生物选自哈茨木霉、绿色木霉菌、维氏固氮菌、弗拉特氏菌、黄色粘球菌、绿针假单胞菌、异常威克汉姆酵母、球拟假丝酵母、酿酒酵母、布拉氏酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母、季也蒙念珠菌、糙皮侧耳、白腐菌、紫红曲霉、顶头孢霉、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。6.根据权利要求3所述的组合物，进一步包含用于微生物生长的营养素和/或益生元。7.根据权利要求3所述的组合物，进一步包含以下一种或多种组分：长链饱和脂肪酸；发芽促进剂；缬氨酸；HMG
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CoA还原酶抑制剂；海藻(例如，紫杉状海门冬和/或刺海门冬等)；海带；硝基氧基丙醇(例如，3
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硝基氧基丙醇和/或乙基3
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硝基氧基丙醇等)；蒽醌；离子载体(例如，莫能菌素和/或拉沙里菌素等)；多酚(例如，皂甙、丹宁酸等)；丝兰提取物(例如，甾体皂苷生成植物种)；皂树皮提取物(三萜皂苷生成植物种)；有机硫类(例如，大蒜提取物等)；黄酮类(例如，槲皮素、芦丁、山奈酚、柚皮苷和花青素等)；来自绿色柑橘类水果、玫瑰果和/或红醋栗的生物类黄酮；羧酸；和/或萜烯(例如，右旋柠檬烯、蒎烯和柑橘提取物等)。8.一种促进植物健康、生长和/或产量的方法，所述方法包括将包含根据权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”的组合物施用于植物和/或所述植物的周围环境。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述B.amy的保藏号为NRRL B
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67928。10.根据权利要求8所述的方法，所述方法包括施用选自哈茨木霉、绿色木霉菌、维氏固氮菌、弗拉特氏菌、黄色粘球菌、绿针假单胞菌、异常威克汉姆酵母、球拟假丝酵母、酿酒酵母、布拉氏酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母、季也蒙念珠菌的一种或多种其它微...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩，
申请(专利权)人：轨迹IP有限责任公司，
类型：发明
国别省市：