一株产细菌纤维素的菌及其应用制造技术

本发明专利技术属于微生物技术领域，涉及一株产细菌纤维素的菌及其应用。所述的产细菌纤维素的菌，已于2021年04月09日保藏于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.22145，分类命名为Komagataeibacter xylinus，菌株号为mm01，该菌株能高产细菌纤维素，并且在发酵过程中具备耐糠醛的能力。该菌株能够利用廉价易得的农林废弃物作为发酵原料，通过静态或动态培养高效生产细菌纤维素，不仅有效提高了细菌纤维素的生产效率，降低了细菌纤维素的生产成本，还可适用于工业化大规模制造细菌纤维素。模制造细菌纤维素。模制造细菌纤维素。

【技术实现步骤摘要】
一株产细菌纤维素的菌及其应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一株产细菌纤维素的菌及其应用。

技术介绍

[0002]目前，已发现能够合成细菌纤维素微生物大多集中在好氧细菌的九个属，分别是醋杆菌属、根瘤菌属、假单胞菌属、八叠球菌属、无色杆菌属、气杆菌属、产碱菌属、固氮菌属和土壤杆菌。这些菌属都具有可合成细菌纤维素的完整体系。醋杆菌属是最早发现能合成细菌纤维素的菌株，也是目前已知合成细菌纤维素能力最强的的菌株。
[0003]细菌纤维素具有高化学纯度、高聚合度、高结晶度、高机械强度和杨氏模量，良好的抗张强度、亲水保水性、生物相容性等优点。因独特的性质被广乏应用于食品、纺织、化妆品、医药等领域，特别是在生物医学、药物载体、增稠剂和食品稳定剂等，市场需求极高，然而细菌纤维素合成成本高，产量低等问题是其规大模化生产和推广应用的瓶颈，研究表明，培养基成本占微生物发酵生产产品过程总成本的50
‑
65％。因此，利用成本低廉，来源广泛的纤维素合成培养基以及筛选高产细菌纤维素的菌种是解决细菌纤维素生产的更关键。目前，醋杆菌具有利用的原料广泛，具有产纤维能力强等特点，是最具有潜力应用于工业化大批量生产的菌株。
[0004]近年来随着全球人口的不断增加和低成本生物合成的要求，利用富含纤维素、木质素的废弃物作为原料转化成微生物生长和发酵的碳源显得越来越重要，然而在木质素、纤维素的酸水解、蒸汽爆破和高温蒸煮预处理过程中会产生糠醛等发酵抑制剂，影响微生物生长，降低生产效率，因此获得在含有抑制剂的水解液中仍能高效产细菌纤维素的菌株极为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一株高产细菌纤维素且耐受糠醛的菌。
[0006]本专利技术还要解决的技术问题是提供上述菌在产细菌纤维素中的应用。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一株产细菌纤维素的菌，分类命名Komagataeibacter xylinus，菌株号为mm01，已于2021年04月09日保藏于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.22145，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
[0009]其中，所述的产细菌纤维素的菌，其16S rDNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0010]其中，所述的产细菌纤维素的菌，其耐受pH 3.0
‑
7.0环境，耐受0
‑
2.0g/L的糠醛浓度。
[0011]上述菌株Komagataeibacter xylinus mm01在发酵生产细菌纤维素中的应用也在本专利技术所保护的范围之内。
[0012]具体的，将含有菌株Komagataeibacter xylinus mm01的种子液接种于发酵培养
mm01，该菌株相较于其它菌株，能够高产细菌纤维素，提高发酵效率的同时又缩短了产细菌纤维素的发酵周期。
[0030]3、本专利技术通过对产细菌纤维素的发酵培养基进行优化，使得所述的菌株Komagataeibacter xylinus mm01能够通过低成本的发酵培养基高产细菌纤维素。
附图说明
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0032]图1Komagataeibacter xylinus mm01的染色体图谱；
[0033]图2Komagataeibacter xylinus mm01的相关酶系家族；
[0034]图3GO数据库三大分类统计；
[0035]图4COG注释分类统计；
[0036]图5KEGG数据库注释统计；
[0037]图6不同碳源对不同菌株产细菌纤维素产量的影响；
[0038]图7葡萄糖浓度对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量的影响；
[0039]图8不同氮源对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量的影响；
[0040]图9氮源大豆蛋白胨的不同浓度对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量的影响；
[0041]图10不同无机盐对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量的影响；
[0042]图11无机盐Na2HPO4不同浓度对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量影响；
[0043]图12不同发酵温度对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量影响；
[0044]图13不同初始pH对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量影响；
[0045]图14不同发酵时间对Komagataeibacter xylinus mm01细菌纤维素产量影响；
[0046]图15不同产细菌纤维素的菌株在不含糠醛的发酵培养基中的生长能力；
[0047]图16不同产细菌纤维素的菌株耐受0.5g/L耐糠醛能力测试；
[0048]图17不同产细菌纤维素的菌株耐受1.0g/L耐糠醛能力测试；
[0049]图18不同产细菌纤维素的菌株耐受1.5g/L耐糠醛能力测试；
[0050]图19不同产细菌纤维素的菌株耐受2.0g/L耐糠醛能力测试；
[0051]图20不同产细菌纤维素的菌株耐受2.5g/L耐糠醛能力测试；
具体实施方式
[0052]下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0053]下述实施例中，所述的培养基配方如下：
[0054](1)醋酸菌固体培养基：葡萄糖20g/L，酵母粉5g/L，蛋白胨5g/L，Na2HPO
4 2.7g/L，乙醇1.15g/L，琼脂20g/L。
[0055](2)醋酸菌液体种子培养基：葡萄糖20g/L，酵母粉5g/L，蛋白胨5g/L，Na2HPO42.7g/L，乙醇1.15g/L。
[0056](3)发酵培养基：碳源(葡萄糖、蔗糖、果糖或甘露醇)5
‑
35g/L，氮源(酪蛋白胨、胰蛋白胨、大豆蛋白胨、鱼粉蛋白胨、酵母粉或牛肉膏)酵母粉5
‑
35g/L，无机盐(MgSO4、KH2PO4、Na2HPO4、ZnCl2)0.5
‑
3.0g/L，乙醇1.15g/L。
[0057]下述实施例中，所述的产细菌纤维素的醋酸菌菌株AS1、NLQ、CY
‑
1、CE11来源于本实验室保藏。
[0058]实施例1菌株的分离鉴定及其全基因组测序
[0059]试验材料：实验室保藏的红茶菌(是酵母菌、乳酸菌和醋酸菌的共生物，201本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株产细菌纤维素的菌，分类命名Komagataeibacter xylinus，菌株号为mm01，已于2021年04月09日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC No.22145。2.根据权利要求1所述的菌，其特征在于，所述的产细菌纤维素的菌，其16S rDNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。3.根据权利要求1所述的菌，其特征在于，所述的产细菌纤维素的菌，其耐受pH 3.0
‑
7.0环境，耐受0
‑
2.0g/L的糠醛浓度。4.权利要求1
‑
3任意一项所述的菌在发酵生产细菌纤维素中的应用。5.权利要求1
‑
3任意一项所述的菌在以农林废弃物水解液为原料发酵生产细菌纤维素中的应用。6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，将含有菌的种子液接种于发酵培养基中进行动态发酵或静态发酵，获得含有细菌纤维素的发酵液。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的接种，其接种量为8
‑
12％v/v；所述的动态发酵或静态发酵，其发酵条件为：26
‑
32℃，初始pH 4.5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：夏秀东，戴意强，许壮，王道营，王喆，徐为民，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：