同时降解玉米赤霉烯酮和纤维素的枯草芽孢杆菌及其应用制造技术

技术编号:6720387 阅读:354 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种同时降解玉米赤霉烯酮和纤维素的枯草芽孢杆菌Bacillus?subtilis?ANSB01G?CGMCC?No.4297及其培养方法。本发明专利技术还涉及所述菌株的发酵液用于降解玉米赤霉烯酮和纤维素的方法,通过所述方法,枯草芽孢杆菌与玉米赤霉烯酮反应72小时对其的降解率可达到83%;枯草芽孢杆菌的发酵液的纤维素酶活为198.9U/g。本发明专利技术的枯草芽孢杆菌降解玉米赤霉烯酮的活性高、特异性强、作用效果温和,不会破坏饲料中的营养成分,而且同时还能降解纤维素,提高饲料转化率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及枯草芽孢杆菌,具体涉及一种能够同时降解玉米赤霉烯酮和纤维素的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)及其培养方法和应用。
技术介绍
玉米赤霉烯酮aearalenone,ZEN)是一类对谷物、粮食和饲料污染比较广泛和严重的霉菌毒素。ZEN是一类2,4- 二羟基苯甲酸的内酯化合物,具有类雌性激素作用,可与子宫内雌激素受体不可逆结合从而影响动物的生殖生理。动物采食ZEN污染的饲料后会引起体重下降或引发疾病,还可导致畜产品及其加工制品中的毒素及其代谢产物的残留。动物 ^N中毒的临床症状包括饲料转化率降低、器官重量发生变化、动物生育力下降以及行为异常。间接通过食物链进入人体的^N也严重威胁人类健康。因此,有效控制和解决霉菌毒素对粮食和饲料的污染,对改善动物生产性能和提高人类食品安全有非常重要的意义。霉菌毒素传统的物理和化学去毒方法存在效果不稳定、营养成分损失大、影响饲料适口性,且难以规模化生产等缺点而不能被广泛应用到实际生产中。微生物及生物酶解毒因具有解毒效率高、特异性强、对饲料和环境没有污染等特点和优势,备受研究者的关注。研究报道许多真菌包括粉红粘帚霉(Gliocladium roseum)、米根霉(R. oryzae)、葡枝根霉、少根根霉(R. arrhizus)、黑曲霉(A. section Nigri)、解毒毛孢酵母(Trichosporon mycotoxinivorans)能生物降解观N。而关于细菌降解^N的报道较少。纤维素是自然界中存在最广泛的一类碳水化合物,同时也是地球上数量最大的可再生资源。目前,自然界中纤维素仅有一少部分得到了利用,绝大多数纤维素被白白浪费。 目前用于生产纤维素酶的微生物大多属于真菌,研究较多的有木霉属、曲霉属、青霉属、根霉属和漆斑霉属。其中尤以木霉属的产量居多,里氏木霉、康氏木霉(T.koningii)和绿色木霉(T. viride)等是木霉属中酶活性较高的菌种。细菌产生的纤维素酶目前研究较多的是纤维素粘菌属、生孢纤维粘菌属和纤维杆菌。目前对霉菌毒素或纤维素降解菌的研究多是集中在对菌株的筛选和分离鉴定上, 只是针对菌株单一特性或功能的研究,目前还没有发现能同时具有降解玉米赤霉烯酮和纤维素功能、并具有益生性和抗逆性功能的枯草芽孢杆菌的相关报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是筛选出一株同时具有降解玉米赤霉烯酮和纤维素功能的枯草芽孢杆菌,从而同时解决饲料中玉米赤霉烯酮残留危害动物以及人类健康的问题,以及饲料中纤维素降解低的问题。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种同时降解玉米赤霉烯酮和纤维素的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。本专利技术的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ANSB01G,已于2010年11月4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. 4297。所述枯草芽孢杆菌是专利技术人经过筛选得到的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ANSB01G,其细胞形态和理化特征见表1 表1.细胞形态和理化特征试验项目结果试验项目结果革兰氏染色+利用碳水化合物产酸细胞形状杆状葡萄糖+细胞直径> Iym+木糖+形成芽孢+L-阿拉伯糖+芽孢膨大甘露醇+芽孢圆形利用葡萄糖产气接触酶+利用柠檬酸盐+氧化酶+KTC生长厌氧生长pH5. 7生长+VP试验+7% NaCl生长+VP < pH6+淀粉水解+VP > pH7分解酪素+甲基红试验硝酸盐还原+本专利技术的另一目的是提供上述枯草芽孢杆菌的培养方法,具体为取活菌浓度为 109CFU/ml的所述枯草芽孢杆菌0. 5-2. 5ml,接种于50_100ml培养基中进行摇瓶发酵培养。优选地,取活菌浓度为109CFU/ml的所述枯草芽孢杆菌1. 5ml,接种于80ml培养基中进行摇瓶发酵培养。所述发酵培养基由如下组分组成胰蛋白胨8_12g、酵母浸膏1.5_3g、葡萄糖 1. 5-4g、牛肉膏2-5g、氯化钠3-6g、磷酸氢二钠2. 5_4g、七水硫酸镁0. 5-1. 5g,加蒸馏水至 800-1200ml, pH 值为 7. 0-7. 4。优选地,所述发酵培养基由如下组分组成胰蛋白胨10g、酵母浸膏2g、葡萄糖2g、 牛肉膏3g、氯化钠4g、磷酸氢二钠3g、七水硫酸镁1. 0g、蒸馏水1000ml,pH值为7. 2。所述摇瓶发酵的条件为发酵温度30-40°C,发酵时间20-30h,转速180_220r/ min, pH 值 7. 0-7. 4。优选地,所述发酵条件为发酵温度为37°C,pH值7. 0,转速200r/min,发酵时间 24h。本专利技术还提供一种降解玉米赤霉烯酮的方法,该方法包括如下步骤取按照上述发酵条件得到的枯草芽孢杆菌的发酵液600-800μ1,加入500ppb的玉米赤霉烯酮 150-200 μ 1,将反应体系的pH值调节为7. 0-7. 4,在36_38°C反应2_72h。本专利技术还提供一种降解玉米赤霉烯酮的活性蛋白的制备方法,该方法包括如下步骤取按照上述发酵条件得到的枯草芽孢杆菌的发酵液,离心除菌体后得上清液,向上清液中加入2-4倍量无水乙醇,优选加入3倍量的无水乙醇,进行沉淀0. 5-2h,离心(5000r/ min, IOmin);将得到的沉淀用0. Olmol/L PBS缓冲液洗涤,再离心除去残余的乙醇。将得到的沉淀溶于0. 01mol/L PBS缓冲液,冻干浓缩得到活性蛋白。其中,所述0. 01mol/L PBS缓冲液的制备步骤为称取8g NaCl、0. 2g KCl、1.44g Na2HPO4和0. 24g KH2PO4,溶于800ml蒸馏水中,用NaOH调节溶液的pH值至7. 5,加蒸馏水定容至1000ml。本专利技术的另一个目的是提供一种降解纤维素的方法,该方法包括如下步骤取按照上述发酵条件得到的枯草芽孢杆菌的发酵液0. 51ml,接种到只有纤维素作为碳源的 25-100ml碳源培养基中进行发酵,发酵温度为36-38°C,pH值7. 0-7. 4,转速180-220r/min, 发酵时间20-30h。优选地,取枯草芽孢杆菌的发酵液1ml,接种到只有纤维素作为碳源的50ml碳源培养基中进行发酵,发酵温度为37°C,pH值7. 0,转速200r/min,发酵时间Mh。其中,所述碳源培养基由如下组分组成=CMC2Na 18. 0-22. 0g,胰蛋白胨1. 5-2. 5g, (NH4)2SO4 1. 5-2. 5g,MgSO4 ·7Η20 0. 2-0. 4g,KH2PO4 3. 0-5. 0g,加蒸馏水至 1000ml,自然 pH。优选地,所述碳源培养基由如下组分组成=CMC2Na 20. Og,胰蛋白胨2. Og, (NH4)2SO4 2. 0g, MgSO4 · 7H20 0. 3g,KH2PO4 4. 0g,蒸馏水 1000ml,自然 pH。本专利技术还提供所述枯草芽孢杆菌ANSB01G CGMCC No.似97在降解玉米赤霉烯酮和 /或纤维素的应用。优选地,将所述枯草芽孢杆菌用于降解饲料中的玉米赤霉烯酮和/或纤维素。本专利技术还提供所述枯草芽孢杆菌ANSB01G CGMCC No.似97在抑制鸡白痢沙门氏本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ANSB01G,其保藏编号为CGMCC No.4297。

【技术特征摘要】
1.一种枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis ANSB01G,其保藏编号为 CGMCC No. 4297 2.—种权利要求1所述枯草芽孢杆菌的培养方法,其特征在于,取活菌浓度为IO9CFU/ ml的所述枯草芽孢杆菌0. 5-2. 5ml,接种于50_100ml培养基中进行摇瓶发酵培养,所述发酵培养基由如下组分组成胰蛋白胨8-12g、酵母浸膏1. 5-3g、葡萄糖1. 5-4g、牛肉膏2-5g、 氯化钠3-6g、磷酸氢二钠2. 5-4g、七水硫酸镁0. 5-1. 5g,加蒸馏水至800_1200ml,pH值为 7. 0-7. 4。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述摇瓶发酵的条件为发酵温度 30-400C,发酵时间 20-30h,转速 180_220r/min,pH 值 7. 0-7. 4。4.一种降解玉米赤霉烯酮的方法,其特征在于,取权利要求1所述的枯草芽孢杆菌的发酵液600-800 μ 1,加入500ppb的玉米赤霉烯酮150-200 μ 1,将反应体系的pH值调节为 7. 0-7. 4,在 36-38°C反应 2_72h。5.一种降解玉米赤霉烯酮的活性蛋白的制备方法,其特征在于,取权利要求1所述的枯草芽孢杆菌的发酵液,离心,取上清液,加入2-4倍量无水乙醇进行沉淀0. 5-池,离心,将得到的沉淀用0. Olmol/LPBS缓冲液洗涤,离心,将得到的沉淀溶于0...

【专利技术属性】
技术研发人员:计成马秋刚雷元培赵丽红高欣
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:11

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