一株细菌纤维素产生菌株及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一株细菌纤维素产生菌株，该菌株命名为解淀粉芽孢杆菌ZF-7(BacillusamyloliquefaciensZF-7)，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC?No.6266，该菌株是一株全新的细菌纤维素产生菌株。本发明专利技术还提供了一种利用上述菌株制备细菌纤维素的方法，利用该菌株动态摇瓶发酵4-10天，可产生细菌纤维素2.5～10.0g/L；静置发酵4-10天，可产生细菌纤维素1.8～6.4g/L；本发明专利技术提供的细菌纤维素产生菌株具有高产、稳定等特性。

【技术实现步骤摘要】
一株细菌纤维素产生菌株及其应用
本专利技术属于微生物
，具体涉及一株细菌纤维素产生菌株及其应用。
技术介绍
细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC)是一种天然高分子材料,其具有良好的生物相容性、生物可降解性、较强的持水能力和较高的力学性能等优良特性。与植物纤维相比，细菌纤维素具有高结晶度，高持水性，高杨氏模量，高纯度，优秀生物相容性等特点，因此细菌纤维素在医用敷料等生物医学材料、食品、造纸、纺织等领域有着广阔的应用。 但是细菌纤维素的髙生产成本限制了它的工业规模，因此降低细菌纤维成本是当前工业生产的一个亟待解决的问题。细菌纤维素成本高的一个主要原因是培养基中碳源的成本高。采用微生物发酵方法合成细菌纤维素，目前的细菌纤维素产生菌种类较少，细菌纤维素微生物合成方法有动态发酵或静态发酵法，而多数菌种只能采用动态发酵或静态发酵中的一种进行细菌纤维素的合成。动态发酵法耗能相对较高、工艺也较复杂，但比较适合大规模生产，且细菌纤维素产量可能较高；静态发酵法耗能低、工艺简单，但产量可能不高， 较适合小规模生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一株细菌纤维素产生菌株及其应用，该细菌纤维素产生菌株可采用动态发酵法或静态发酵法生产细菌纤维素，且两种方法的细菌纤维素得率均较高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下本专利技术人实验室选育并保藏的微生物菌株解淀粉芽孢杆菌{Bacillus amyloliquefaciens) ZF_7,该菌株于2012年06月21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(简称CGMCC)，登记入册编号为CGMCC No. 6266。该菌株以下简称解淀粉芽孢杆菌ZF-7。解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株具有下述性质(1)菌落形态学特征在BPY培养基(葡萄糖5g,蛋白胨Ig,牛肉膏5g,酵母粉5g,氯化钠5g,碳酸I丐20g,琼脂20g，蒸馏水定容至1L，调pH值至7. (Γ7. 2)上生长48小时，形成的菌落细小，菌落直径不超过3mm，呈圆形，凸起，边缘整齐，呈乳白色或微黄色，能形成皮革状菌膜，显微镜16 X 100 倍观察菌体形态为单细胞、短杆状，染色均匀，可形成内生芽孢(2)生理与生化特性a.培养温度25 35°C，最适温度为30°C ；b.在pH2 8范围内生长；c.色素产生产黄色素；d.耐NaCl浓度在5%浓度可以生长。(3)营养特征解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株的培养基中不需要添加生长因子。有机氮源或无机氮源都可以作为氮源使用。(4) 16S rDNA 序列分析ZF-7菌株的遗传学特征采用16S rRNA测序进行分类学分子鉴定。提取ZF-7菌株基因组。采用两种合成的通用引物PCR扩增16S rDNA单一条带，引物如下27F :5’ -AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’ ；1492R :5’ -GGTTACCTTGTTACGACTT-3’。PCR扩增产物纯化后直接进行序列测定，通过测序分析得到该菌株的16S rDNA序列，全长为1460bp(其序列如SEQ ID No.1所示)。将所测序列送GenBank数据库中得相关种进行比较，构建以16S rDNA全序列为基础的系统发育树。结果表明ZF_7菌株与amyloli quefaci ens subsp. (GenBank登录号为JF899275)菌株同源性最高，同源性达99. 5%。结合形态、生理生化特征试验及16S rDNA全序列分析的系统发育研究结果，可以将ZF-7菌株的分类定位为解淀粉芽孢杆菌，具体为汉amyloli quefaci ens ZF_7。本专利技术利用解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株生产细菌纤维素的方法是将该菌株接种于含碳源、氮源、无机盐和水的无菌培养基中进行三角瓶振荡发酵(动态摇瓶发酵)或静置发酵产生细菌纤维素。本专利技术所提供的解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株生产细菌纤维素的方法，其特点是用解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株做发酵菌株，利用葡萄糖或其他碳源作为主要发酵原料进行发酵，动态摇瓶发酵4-10天，可产生细菌纤维素2. 5^10. Og/L ;静置发酵4-10天，可产生细菌纤维素1. 8^6. 4g/L。利用解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株发酵生产细菌纤维素的具体工艺过程如下将解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株斜面活化一天后(斜面成分除含有碳源、氮源、无机盐等之外，还含有2%的琼脂)，接种于含碳源、氮源、无机盐和水的发酵培养基中(或先接种于无菌种子培养基上，再接种于发酵培养基中)。各培养基中各组分的含量均为重量体积比，即 g/L培养基。斜面培养基碳源用量为l(T50g/L，氮源用量为5 25 g/L，无机盐用量为O. Γ30 g/L，其余为水。种子培养基碳源用量为1(T50 g/L，氮源用量为5 25 g/L，无机盐用量为O.Γ10 g/L，其余为水。发酵培养基碳源用量为1(T200 g/L，氮源用量为5 80 g/L，无机盐用量为O. Γ20 g/L，其余为水。斜面培养基、种子培养基、发酵培养基中的碳源为葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖、糖蜜、无水乙醇和淀粉水解液中的一种或几种；氮源为牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、玉米浆、豆柏粉、棉籽饼粉、尿素、(NH4)2SOjPNH4Cl中的一种或几种；无机盐为钠盐、 磷酸盐和磷酸二氢盐中的一种或几种。斜面培养基、种子培养基和发酵培养基的初始PH值范围为4. 0 8· O,培养温度为25 35。。。接种于种子培养基上的振荡(转速为5(Tl50r/min)或静置培养时间为f 2d。 接种于发酵培养基上的动态摇瓶发酵时的摇床转速为1(T150 r/min，发酵4-10d (发酵期间可根据碳源的消耗情况间歇补充浓度为1(Γ50%的无菌碳源)可产生细菌纤维素2.5^10. Og/L ;静置发酵4-10d(发酵期间可根据碳源的消耗情况间歇补充浓度为1(Γ50%无菌碳源)，可产生细菌纤维素1. 8^6. 4g/L。发酵完毕的发酵液经提取工艺既得细菌纤维素产物。由于细菌纤维素在发酵完毕的发酵液中呈凝胶状固形物，因此提取细菌纤维素产物只需按以下步骤即可发酵完毕的发酵液进行固液分离，固体为细菌纤维素凝胶，液体为发酵废液，取出细菌纤维素凝胶，蒸馏水多次冲洗，除去残存的菌体和培养基。将细菌纤维素凝胶用O. Γ1 mol/L NaOH溶液浸泡，6(Γ100 保温3(T90min，然后用去离子水反复冲洗。此时凝胶呈乳白色半透明状，再将细菌纤维素凝胶于6(T80°C干燥至恒重，即得到细菌纤维素。本专利技术的显著效果本专利技术提供了一株能高产细菌纤维素的菌株——解淀粉芽孢杆菌ZF-7菌株，采用本专利技术的制备细菌纤维素的方法，细菌纤维素最高产率可达10. Og/L, 由于该菌株具有良好的性能及生产效率，利于工业化大规模生产，具备显著的经济效益和社会效益。具体实施例方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1:斜面培养基葡萄糖50g/L，酵母膏15g/L，Na2HPO4 10g/L，玉米浆10g/L，pH6. 5，琼脂 20g/L。发酵培养基葡萄糖50g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株细菌纤维素产生菌株，其特征在于：所述细菌纤维素产生菌株的分类命名为解淀粉芽孢杆菌ZF?7，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏号为：CGMCC?No.?6266。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏阳，李泳宁，林伟铃，黄芳玲，冯珊，林小兰，
申请(专利权)人：福建卫生职业技术学院，
类型：发明
国别省市：