CN102061270B - 一种嗜热一氧化碳链霉菌菌株及其培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种嗜热一氧化碳链霉菌菌株及其培养方法，该菌种命名为嗜热一氧化碳链霉菌菌株(Streptomyces thermocarboxydus)Str430，于2010年01月26日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M2010026。可通过液体培养和固体培养两种方式进行培养，得到的菌株能产生纤维素酶，能够水解纤维素，产酶能力较强，生产周期较短，在工业生产中有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属微生物技术领域，主要是一种可产生纤维素酶，且能使纤维素水解的一种放线菌菌株，本发明还涉及该菌株的培养方法。
背景技术
纤维素是植物体内的结构多糖，植物的枝叶、秸秆等都含有大量的纤维素。世界上每年生成1500亿吨植物性有机物，其中约一半为纤维素物质，将天然纤维素降解为可利用的糖，再进一步转化为燃料酒精和燃气等能源物质或菌体蛋白等食品，不仅可缓解当今世界面临的粮食和能源危机，还可减少纤维素废料引起的环境污染。由于微生物生长周期短，生长快，因此，筛选能高效降解纤维素的目的菌株至关重要。如何将纤维素物质降解转化为糖，乙醇，甲烷等容易利用的小分子有机物是当前国际上的重大课题之一。目前，用于生产商业用酶的菌株主要是曲霉和木霉属的一些真菌，且以固体发酵为主，生产周期长，提取困难。到目前为止，尚未见到有用于工业生产纤维素酶的放线菌的菌株报导。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述现有技术的不足而提供一种可用于生产纤维素酶，并能有效地促进纤维素降解转化为单糖的放线菌菌株嗜热一氧化碳链霉菌。
本发明的另一目的是提供该嗜热一氧化碳链霉菌的培养方法。
一种链霉菌菌株，命名为嗜热一氧化碳链霉菌(Streptomyces thermocarboxydus)Str430，该菌种已保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏日：2010年01月26日，保藏号：：CCTCC M 2010026。本申请附该单位出具的样品检测报告(No：209043)。
本发明的Str430菌落圆形、表面绒毛状、灰色、基部颜色浅褐色、气生菌丝丰茂且成螺旋状，具有两轮分枝、产生椭圆形分生孢子。
本发明的Str430菌株培养方式为：
(1)液体培养：把菌株接种于发酵培养基中，在30℃温度下，转速100r的摇床上培养32～36小时。
(2)固体培养：把菌株接种于高氏一号培养基中，于30℃培养箱中培养3～4天。
本发明的Str430能够分泌纤维素酶，其作用机理是引起纤维素的分散和脱纤化，使纤维素的结晶结构被打乱导致变形，使纤维素酶能深入纤维素分子界面之间，从而使纤维素孔壁、腔壁和微裂隙壁的压力增大，水分子的介入又使纤维素分子之间的氢键被破坏，产生部分可溶性的纤维的微结晶，利于进一步降解形成纤维寡糖和葡萄糖。
附图说明
图1是嗜热一氧化碳链霉菌Str430气生菌丝(1000×)在光学显微镜的显微图。
图2是嗜热一氧化碳链霉菌Str430孢子丝(2000×)在光学显微 镜的显微图。
图3是嗜热一氧化碳链霉菌Str430菌丝的电镜图。
图4是嗜热一氧化碳链霉菌Str430孢子的电镜图。
下面详细描述本发明。
具体实施方式
从湖南省怀化市烂稻草表层土壤中分离到嗜热一氧化碳链霉菌Str430，其分离与筛选过程为：
①采集土壤样品；
②纤维素固体平板进行粗筛；
③三角瓶液体发酵进行复筛；
④获得高产菌株Str430；
⑤菌株Str430的生理生化和分子水平鉴定，确定得到菌株Str430：嗜热一氧化碳链霉菌。
其菌株的培养采用：
(1)、液体培养：接种于发酵培养基(淀粉10g、玉米粉10g、葡萄糖5g、酵母膏10g、(NH4)2SO45g，KH2PO45g、K2HPO45g、CaCO31g、MgSO40.5g、CMC-Na 5g、pH7.5，加水1000ml灭菌)中，在30℃温度下，转速100r的摇床上培养32～36小时。纤维素酶液的制备方法是将液体培养的菌液4000r/min，4℃条件下，冷冻离心15分钟并取其上清液，即得粗酶液，通过DNS法测定粗酶液中还原糖含量，间接地得出CMCase和FPase酶的活力。
(2)、固体培养：①接种于高氏一号培养基(可溶性淀粉20g， KNO31g，NaCl 0.5g，K2HPO4·3H2O 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，琼脂20g，pH7.2～7.4，加水1000ml灭菌)中，于30℃培养箱中培养3～4天。②菌落点种到固体平板(改良查氏培养基：CMC-Na 15g、NaNO32g、NaCl 2g、MgSO40.5g、FeSO40.1g、刚果红0.2g、琼脂20g、蒸馏水1000mL、pH自然)上，30℃培养箱中培养3～4天。
培养得到的Str430菌落圆形、表面绒毛状、灰色、基部颜色浅褐色、气生菌丝丰茂且成螺旋状，具有两轮分枝、产生分生孢子且为椭圆形。
下面通过实验了解嗜热一氧化碳链霉菌Str430的相关性质。
1.纤维素水解实验：降解纤维素嗜热一氧化碳链霉菌Str430由发明人从实验室分离得到，并将菌落点种到固体改良查氏培养基平板上，30℃培养箱中培养3～4天，在菌落周围有明显的水解圈，直径大小为10mm。
2.纤维素酶活力实验：将嗜热一氧化碳链霉菌Str430，接种于摇瓶发酵培养基中，在30℃温度下，转速100r的摇床上培养32～36小时，将液体培养的菌液4000r/min，4℃条件下，冷冻离心15分钟并取其上清液，即得粗酶液。通过DNS法测定粗酶液中还原糖含量，间接地得出CMCase和FPase酶的活力，CMCase活力为19.87IU/mL其最适pH为5.0；而PFase活最大为888.89IU/mL，所对应的pH为7.0。
实验证明，该嗜热一氧化碳链霉菌菌株Str430能产生纤维素酶， 水解纤维素，其CMCase活力为19.87IU/mL其最适pH为5.0；而PFase活力最大为888.89IU/mL所对应的pH为7.0。嗜热一氧化碳链霉菌菌株Str430产酶能力较强，生产周期较短，对前述在工业生产中有广泛的应用前景。
附录：中国典型培养物保藏中心样品检测报告(No：209043)
Claims (4)
1.一种链霉菌菌株，命名为嗜热一氧化碳链霉菌菌株(Streptomyces thermocarboxydus)Str430，其于2010年01月26日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2010026。
2.根据权利要求1所述的一种嗜热一氧化碳链霉菌菌株，其特征在于：所述的Str430菌落圆形，表面绒毛状，灰色，基部颜色浅褐色，气生菌丝丰茂且成螺旋状，具有两轮分枝，产生椭圆形分生孢子。
3.根据权利要求1所述的嗜热一氧化碳链霉菌菌株，其培养方式包括液体培养：把分离到的嗜热一氧化碳链霉菌Str430菌株接种于发酵培养基中，在30℃温度下，转速100r的摇床上培养32～36小时；所述发酵培养基为：淀粉10g、玉米粉10g、葡萄糖5g、酵母膏10g、(NH4)2SO45g、KH2PO45g、K2HPO45g、CaCO31g、MgSO40.5g、CMC-Na 5g、pH7.5，加水1000ml灭菌。
4.根据权利要求1所述的嗜热一氧化碳链霉菌菌株，其培养方式包括固体培养：①把分离到的嗜热一氧化碳链霉菌Str430菌株接种于高氏一号培养基，于30℃培养箱中培养3～4天；所述高氏一号培养基为：可溶性淀粉20g，KNO3lg，NaCl 0.5g，K2HPO4·3H2O 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，琼脂20g，pH7.2～7.4，加水1000ml灭菌；
或②把分离到的嗜热一氧化碳链霉菌Str430菌株接种于改良查氏培养基中，于30℃培养箱中培养3～4天，所述改良查氏培养基为：CMC-Na 15g、NaNO32g、NaCl 2g、MgSO40.5g、FeSO40.1g、刚果红0.2g、琼脂20g、蒸馏水1000mL、pH自然。
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