本发明专利技术涉及一种利用微生物菌株18D-TA厌氧降解羽毛角蛋白的方法，属于微生物技术领域。该方法的具体步骤如下：A、羽毛的处理：将羽毛水洗干净后放入45℃-55℃烘箱，烘干2-3天备用；B、菌株的接种：将培养基与经步骤A处理后的羽毛进行高温湿热灭菌后，接种菌株18D-TA，接种量2%-10%，45℃-60℃厌氧静置培养8-10小时，羽毛绒脱落，18-24小时以后，羽毛从羽梗上完全脱落，且羽梗也有不同程度的降解。本发明专利技术所利用的菌株相比其他好氧菌，能累计较多的产物，因无需提供通气设备，使能耗大大降低，同时，其效率高，发酵周期短，避免了大部分氨基酸的外消旋化，提高了羽毛水解产物的可吸收利用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种羽毛角蛋白的降解方法，特别是一种利用微生物菌株18D-TA厌氧降解羽毛角蛋白的方法，属于微生物
技术介绍
目前，用羽毛角蛋白资源转化的技术主要是采用污染、耗能大、营养价值低的物理化学的方法，生物方法因角蛋白酶生产成本高，微生物降解羽毛效率不高等原因，影响技术的普及利用。如申请号200810018317. 2的专利申请公开了一种用超声波处理制备畜禽毛角蛋白的方法，包括还原水解法或氧化水解法制备角蛋白原液、超声波处理、干燥工艺步骤。该方法需要还原水解或氧化水解将畜禽毛角蛋白制成蛋白原液，消耗大量的化学试剂，对环境可能造成较大的污染；另外，蛋白原液还需超声波进一步处理才能能到角蛋白液，不但增加了设备成本，使得畜禽毛角蛋白的资源化利用的操作步骤复杂繁琐。申请号200710171939. 4涉及一种产角蛋白酶的菌株及其应用，该菌株是嗜麦芽糖寡养单胞菌 (Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ CGMCC No. 2231，应用于降解软质角蛋白鸡毛、鸽子毛、牛毛、羊毛、头发和硬质角蛋白牛角、羊角、羊蹄角、指甲废弃物。该技术利用嗜麦芽糖寡养单胞菌Gtenotrophomonas maltophilia) DHHJ在40°C降解毛角蛋白需要48h_96h的较长时间，这很可能增加工业发展的时间成本，另外，该菌属于好氧菌降解毛角蛋白，需要较大的通气设备，提高了发酵成本；通气时易造成染菌。本专利技术通过利用高效厌氧羽毛降解菌18D-TA，形成高效羽毛废弃物资源转化的厌氧发酵技术，从而使得微生物法降解羽毛产生有用的资源这一技术得到广泛应用，为我国饲料行业的供给提供有力的技术支撑，进一步提高我国饲料产品在国际上的竞争力。
技术实现思路
本专利技术旨在针对现有技术的缺陷，提供一种利用微生物菌株18D-TA厌氧降解羽毛角蛋白的方法。该微生物菌株不仅能处理不溶性的结构蛋白，还可以处理可溶性的蛋白， 该方法在厌氧条件下能使羽毛有很高的降解效率，且发酵周期短。本专利技术采用的技术方案是利用微生物菌株18D-TA厌氧降解羽毛角蛋白的方法，其特征在于具体步骤如下A、羽毛的处理将羽毛水洗干净后放入45°C _55°C烘箱，烘干2 -3天备用；B、菌株的接种1)制备培养基预先加入500ml蒸馏水于IL的三角瓶中，再分别加入K2HPO4 3 g/L， KH2PO4 2. 5 g/L, NaCl 3 g/L，MgSO4 ·7Η20 0. 02 g/L, CaCO3O. 02 g/L，维生素液 1% (ν/ν )， 微量元素液1% (ν/ν )至其溶解，然后加水至1L，煮沸5-8min，冷却至室温，加入0. 1% (w/ ν) HCl · H2O,用5mol/l KOH调节pH至7. 0-7. 5，再加入质量体积浓度为0. 1%刃天青溶液 0. 1% (v/v)，按2. OmVh通N2,煮沸15min,冷却后分装至预先加有1% (w/v)经步骤A处理后羽毛的厌氧管或血清瓶中，121°C、30min高温湿热灭菌后备用。无菌无氧的NaHCO3溶液和Na2S溶液取500ml蒸馏水加于IL的三角瓶中，煮沸约 lOmin，在Hungate铜柱除氧系统厌氧装置下，通队(2. Om7h)，煮沸20min，冷却后，取70ml 水分装于预先加有NaHCO3 (10%—w/v)和Na2S (3%—w/v)的血清瓶中，待全部溶解后塞好内塞，加上铝封。用60ml注射器每瓶分别补加约120ml N2,121°C，高温湿热灭菌30min，待用。2)接种灭菌后的培养基补加10% (w/v) NaHCO3溶液和3% (w/v)的Na2S溶液，使其终浓度分别达到0. 1% (w/v)和0. 3% (w/v),pH 7. 0-9. 5，接种角蛋白厌氧降解菌18D-TA， 接种量2%-10% (v/v),45°C -60°C厌氧静置培养8-10小时，羽毛绒脱落，18-24小时以后， 羽毛从羽梗上完全脱落，且羽梗也有不同程度的降解。所述培养基的组成为羽毛1% (w/v),K2HPO4 3 g/L，KH2PO4 2. 5 g/L，NaCl 3 g/L， MgSO4 ·7Η20 0. 02 g/L, CaCO3 0. 02 g/L，维生素液 1% (v/v)，微量元素液 1% (v/v),0. 1% (w/v)Cysteine- HCl ·Η20,0. 1% (w/v)刃天青溶液 0. 1% (v/v)，蒸馏水 1 L, pH 7· 0_7· 5。所述维生素液的组成为生物素2. OO mg,叶酸2. OO mg,吡哆醇-盐酸10. OOmg, 二水合硫胺素-盐酸5. OO mg，核黄素5.00mg，烟酸5.00mg，D_泛酸钙5.00mg，维生素B12 0. 10mg，对氨基苯甲酸5. OOmg，硫辛酸5. 00 mg，蒸馏水1000. OOml。所述微量元素液的组成为=MgSO4· 7 H2O 3. OOg, MnSO4 · H2O 0. 50 g, NaCl 1. 00 g, FeSO4 · 7 H2O 0. 10 g, CoSO4 · 7 H2O 0. 18 g, CaCl2 · 2 H2O 0. 10 g, ZnSO4 · 7 H2O 0. 18 g，CuSO4.5 H2O 0. 01 g，KAl (SO4)2 · 12 H2O 0. 02g, H3BO3 0. OlgjNa2MoO4 · 2 H2O 0. 01 g, NiCl2 · 6 H2O 0. 03g, Na2SeO3 ‘ 5 H2O 0. 30mg，蒸馏水 1000.00ml。所述厌氧管选自IOml/支的规格；所述血清瓶选自120ml/瓶的规格。所述羽毛为菌株18D-TA的唯一碳源和氮源。所述接种后18-24小时后的培养物可作为发酵种子，进行菌种的扩大培养，进行大规模发酵。所述菌株属于T^pidimicrobiwn菌属的菌种，该菌株的分类命名为 Tepidimicrobium sp.，2011年4月观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，菌种的保藏编号为CGMCC NO. 4800。同已报道的传统或生物法相比，本专利技术的优点在于1、本专利技术微生物的代谢能在温和条件下进行，能避免物理化学方法处理羽毛带来的污染、能耗大，产物营养价值低的缺点。2、本专利技术所利用的菌株属于厌氧发酵菌，相比其他好氧菌，能累计较多的产物，因无需提供通气设备，使能耗和成本大大降低。3、本专利技术在较高温度下进行发酵处理，从而确保了生物降解过程不会被病原微生物污染，保证了发酵产品的卫生安全；此外，较高温度还可获得更好的底物溶解性，角蛋白酶更易对底物发生作用。4、本专利技术于厌氧条件下对羽毛进行降解，其效率高，发酵周期短，在已知的好氧和厌氧菌降解菌中，其降解羽毛速度是最快的，从而为微生物降解羽毛规模化生产开辟了新的途径。5、本专利技术可有益的省去预处理，如热压处理，特别是在大于130°C温度下的预处理，而这样的预处理在水解羽毛时一直沿用，从而有效避免了大部分氨基酸的外消旋化，提高了羽毛水解产物的可吸收利用性。附图说明图1为不同时间内羽毛被18D-TA菌株厌氧降解的变化图。具体实施例方式实施例1利用微生物菌株18本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．利用微生物菌株１８Ｄ－ＴＡ厌氧降解羽毛角蛋白的方法，其特征在于具体步骤如下：Ａ、羽毛的处理将羽毛水洗干净后放入４５℃－５５℃烘箱，烘干２ －３天备用；Ｂ、菌株的接种１）制备培养基：预先加入５００ｍｌ蒸馏水于１Ｌ的三角瓶中，分别加入Ｋ２ＨＰＯ４ ３ ｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４ ２．５ ｇ／Ｌ，ＮａＣｌ ３ ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ ０． ０２ ｇ／Ｌ，ＣａＣＯ３０． ０２ ｇ／Ｌ，维生素液１％（ｖ／ｖ ），微量元素液１％（ｖ／ｖ ）至其溶解，然后加水至１Ｌ，煮沸５－８ｍｉｎ，冷却至室温，加入０．１％（ｗ／ｖ）Ｃｙｓｔｅｉｎｅ－ＨＣｌ·Ｈ２Ｏ，用５ｍｏｌ／ Ｌ ＫＯＨ调节ｐＨ至７．０－７．５，再加入浓度为０．１％（ｗ／ｖ）的刃天青溶液０．１％（ｖ／ｖ），按２．０ｍ３／ｈ通Ｎ２，煮沸１５ｍｉｎ，冷却后分装至预先加有１％（ｗ／ｖ）经步骤Ａ处理后羽毛的厌氧管或血清瓶中，１２１℃、３０ｍｉｎ高温湿热灭菌后备用；２）接种：灭菌后的培养基补加１０％ （ｗ／ｖ） ＮａＨＣＯ３溶液和３％ （ｗ／ｖ）的Ｎａ２Ｓ溶液，使其终浓度分别达到０．１％（ｗ／ｖ）和０．３％（ｗ／ｖ），ｐＨ ７．０－９．５，接种角蛋白厌氧降解菌１８Ｄ－ＴＡ，接种量 ２％－１０％（ｖ／ｖ），４５℃－６０℃厌氧静置培养８－１０小时，羽毛绒脱落，１８－２４小时以后，羽毛从羽梗上完全脱落，且羽梗也有不同程度的降解。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇，
申请(专利权)人：农业部沼气科学研究所，
类型：发明
国别省市：90
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