一种降解羽毛的菌株及其应用制造技术

本发明专利技术涉一种可降解羽毛的菌株，属于微生物技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种降解羽毛的菌株及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物
，具体涉及一种能够高效降解羽毛的菌株及其应用
。

技术介绍

[0002]在自然界中，角蛋白废物通过半胱氨酸二硫键
、
氢键和疏水相互作用高度交联，导致角蛋白结构稳定，难于被动物消化水解利用，从而导致绝大禽类羽毛被丢弃，处理不当会造成环境污染和疾病传播的同时也造成了蛋白质资源的极大浪费
。
[0003]目前对羽毛的生物处理主要集中在角蛋白酶的异源表达及其酶学性质的研究，而研究表明单一角蛋白酶的方法并不能完全降解羽毛
。
通过微生物法处理羽毛能够大大提高羽毛的营养价值，但现用于羽毛降解的菌株普遍降解效率偏低，其中大多数利用还原剂，并且在液体发酵中需要很长时间才能降解低含量的羽毛
。
低羽毛含量的液体发酵对于工业规模的加工是不切实际的
。

技术实现思路

[0004]本专利技术利用废弃羽毛产角蛋白酶的菌株进行筛选和优化降解条件，获得了一种利用微生物高效降解大量羽毛废弃物的菌株，其能快速地降解大量完整羽毛，得到可利用的氨基酸，降解效率高，避免了大部分氨基酸的损失，提高了羽毛降解产物的可吸收利用性
。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种降解羽毛的菌株，所述菌株的分类命名为贝莱斯芽孢杆菌
(Bacillus velezensis)
；进一步的，本专利技术降解羽毛的菌株为贝莱斯芽孢杆菌
(Bacillus velezensis) NA16
，所述菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（
CGMCC
），保藏编号为
CGMCC No.28470
，保藏日期为
2023
年9月
19
日，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，电话：
010
‑
64807355。
[0006]另一方面，本专利技术还提供了上述菌株在降解羽毛中的应用
。
[0007]另一方面，本专利技术还提供了一种降解羽毛的方法，所述方法包括利用上述菌株对羽毛进行处理的步骤
。
[0008]另一方面，本专利技术还提供了一种对上述菌株进行发酵的方法，所述方法包括利用培养基对上述菌株进行培养的步骤
。
[0009]在一个实施方式中，所述培养基的成分包括羽毛
、
蔗糖
、
酵母粉
、
磷酸氢二钠
、
磷酸二氢钾和硫酸镁
。
[0010]在一个实施方式中，所述培养基中羽毛的含量为
10g/L
‑
100g/L
，优选，
50g/L
；蔗糖的含量为
10g/L
‑
50g/L
，优选，
20g/L
；酵母粉的含量为
2g/L
‑
10g/L
，优选，
5g/L
；磷酸氢二钠的含量为
0.5g/L
‑
2g/L
，优选，
1g/L
；磷酸二氢钾的含量为
0.5g/L
‑
2g/L
，优选，
1g/L
；硫酸镁的含量为
0.2g/L
‑
1g/L
，优选，
0.5g/L
；所述培养基的
pH
为
5.0
‑
7.5
，优选，
6.5。
[0011]在一个实施方式中，所述培养的温度为
25
‑
40℃
，优选，
37℃。
[0012]在一个实施方式中，所述培养的转速为
100
‑
400rpm
，优选，
200rpm。
[0013]在一个实施方式中，所述培养的时间为
24
‑
144h
，例如，
36
‑
96h。
[0014]在一个实施方式中，所述羽毛为来自禽类的羽毛
。
[0015]在一个实施方式中，所述禽类为家禽，例如，鸡
、
鸭
、
鹅
、
鸽子等
。
[0016]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一株高效降解羽毛的芽孢杆菌，所述菌株的分类命名为贝莱斯芽孢杆菌
(Bacillus velezensis)
，具体的，所述菌株为贝莱斯芽孢杆菌
(Bacillus velezensis) NA16
，保藏编号为
CGMCC No.28470
，该菌株于
2023
年9月
19
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
。
[0017]该菌株是专利技术人从废弃的养鸡场土壤中分离得到的一株芽孢杆菌
。
[0018]本专利技术可降解羽毛的菌株是利用以脱脂牛奶
/
酪蛋白平板上分离，经过纯化
、
基础培养中降解羽毛情况筛选出的一株高效降解羽毛的菌株
。
[0019]经过
16S rDNA
扩增和序列对比分析鉴定为贝莱斯芽孢杆菌
(Bacillus velezensis) NA16。
[0020]上述贝莱斯芽孢杆菌菌株的筛选方法，包括如下步骤：
(1)
羽毛处理：家禽活宰点收集到的羽毛经流水冲洗干净，
60℃
烘干4天，备用；
(2)
初筛：将不同稀释比例的土壤样品涂布于脱脂牛奶
/
酪蛋白的平板上，
30
‑
37℃
培养
12
～
24
小时，将长势旺盛且水解圈较大的菌反复划线分离，直至挑取到单菌落；
(3)
复筛：将步骤
(2)
中得到的单菌落接种于种子培养基
LB
培养基，
30
‑
37℃、200rpm
培养
12
～
36
小时，得到种子液，将种子液转接于基础培养基中，
30
～
37℃、200rpm
培养
12
～
48
小时，
4000rpm
离心
7min
得到发酵上清液，并测定蛋白酶和角蛋白酶的酶活
。
[0021]步骤
(3)
中所述的种子液
LB
培养基：蛋白胨
10g/L、
牛肉膏
5g/L、NaCl 10g/L。
[0022]步骤
(3)
中所述的基础培养基的配制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种降解羽毛的菌株，所述菌株为贝莱斯芽孢杆菌
(Bacillus velezensis) NA16
，所述菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（
CGMCC
），保藏编号为
CGMCC No.28470。2.
权利要求1所述的菌株在降解羽毛中的应用
。3.
一种降解羽毛的方法，其特征在于，所述方法包括权利要求1所述的菌株对羽毛进行处理的步骤
。4.
一种对权利要求1所述的菌株进行发酵的方法，所述方法包括利用培养基对权利要求1所述的菌株进行培养的步骤
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述培养基的成分包括羽毛
、
蔗糖
、
酵母...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜伟，努尔阿丽耶，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：