CN105558305B - 裂殖壶菌突变株及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一株裂殖壶菌突变株及其应用，涉及海洋微生物应用技术领域，用于提高裂殖壶菌菌株的生长速度。其中所述裂殖壶菌突变株(Schizochytrium limacinum)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2015年10月22日，保藏编号为CGMCC No.11534。所述裂殖壶菌突变株具有生长速度快、油脂和DHA含量高的性状，且此性状稳定。前述裂殖壶菌突变株可用于油脂或DHA的大规模生产。

Description

裂殖壶菌突变株及其应用
技术领域
本发明涉及海洋微生物应用技术领域，尤其涉及一株裂殖壶菌突变株及其应用。
背景技术
裂殖壶菌(Schizochytrium)是属于网粘菌门(Labyrinthulomycota)、网粘菌纲(Labyrinthulomycetes)、破囊壶菌目(Thraustochytriales)、破囊壶菌科(Thraustochytriaceae)的一类类藻的海洋真菌。裂殖壶菌一般为单细胞、球形。裂殖壶菌体内可大量积累对人体有用的活性物质，如油脂、DHA(二十二碳六烯酸)等，是很好的油脂和DHA生产的来源。
但是现有的裂殖壶菌菌株的生长速度慢，造成其生物量产量低，阻碍了裂殖壶菌的大规模产业化进程。
发明内容
本发明提出一株裂殖壶菌突变株及其应用，以提高裂殖壶菌菌株的生长速度。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了一株裂殖壶菌突变株(Schizochytrium limacinum)，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)，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2015年10月22日，保藏编号为CGMCC No.11534。
本发明的第二方面提供了一种如上所述的裂殖壶菌突变株在生物质能源方面的应用。
本发明的第三方面提供了一种如上所述的裂殖壶菌突变株在饲料或饵料添加剂方面的应用。
本发明的第四方面提供了一种如上所述的裂殖壶菌突变株在保健和医药方面的应用。
本发明所提供的技术方案的有益效果至少包括：
1、本发明所提供的裂殖壶菌突变株的生长速度比野生裂殖壶菌菌株的生长速度快，并且性状稳定，从而可使裂殖壶菌菌株的生物量产量提高，促进裂殖壶菌的大规模产业化进程。
2、与野生裂殖壶菌菌株相比，本发明所提供的裂殖壶菌突变株的油脂或DHA含量较高，因此特别适用于在生物质能源、饲料或饵料添加剂、保健和医药等领域中应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所提供的裂殖壶菌突变株与野生株的产量对比曲线一；
图2为本发明实施例所提供的裂殖壶菌突变株与野生株的产量对比曲线二。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一株裂殖壶菌突变株，分类命名为Schizochytrium limacinum，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)，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2015年10月22日，保藏编号为CGMCC No.11534。
本实施例所提供的裂殖壶菌突变株具有生长速度比野生裂殖壶菌菌株快的性状，且此性状稳定，能够稳定遗传，从而提高了裂殖壶菌的生物量产量，有利于裂殖壶菌的大规模产业化。
本实施例中，可以裂殖壶菌野生株为研究对象，经ARTP(Atmospheric and RoomTemperature Plasma，常压室温等离子体)诱变处理，采用高通量方式以生长速度为标准进行多次反复筛选，培育得到裂殖壶菌突变株。该培育过程具体可为：
取裂殖壶菌野生株生长旺盛、处于对数期的无菌菌液，浓缩菌液，使细胞浓度为1×104～1×1012个/mL；取5～200μL该菌液，均匀涂布在进行诱变的探头处，通过ARTP诱变方法对菌液进行诱变处理30～180s；将诱变后的菌液用生理盐水进行稀释，然后均匀涂布于使用培养裂殖壶菌通用的配方配制的固体培养基表面，在10～34℃条件下，静置暗培养24h；将暗培养后的裂殖壶菌菌株涂布于多块平板上，之后将涂布好的平板放入温度为10～34℃的恒温培养箱中静置培养3d，待菌落长出后，每块有效平板挑取5～8个较大菌落，并再次保存至新的无菌异养固体平板上，获得诱变单菌落并编号；将单菌落挑入多孔板，在10～34℃条件下静置培养3d；调整相同接种量接入到新多孔板，采用高通量摇床设备，在培养温度控制在10～34℃，转速为200rpm的条件下，以生长速度为标准进行多次反复筛选；选择生长速度快，生物量产量高的裂殖壶菌菌株在三角瓶中进行多轮筛选评价，最终得到裂殖壶菌突变株，本单位编号记为ENN101-1。
上述培养方法中对裂殖壶菌菌株进行诱变处理所采用的ARTP诱变方法，是利用常压室温等离子体进行诱变的方法，常压室温等离子体能在常压(1atm)下产生温度在25～40℃之间、具有高活性粒子的等离子体射流，该常压室温等离子体中适量的活性粒子作用于裂殖壶菌菌株，能使细胞壁或细胞膜的结构及通透性改变，并引起基因损伤，最终导致细胞发生突变。相对于其它诱变方法，ARTP诱变方法具有高效、对人体无副作用、对外界环境的污染小的优点。
本实施例所提供的裂殖壶菌突变株具有生长速度快的优点。经检测，本实施例所提供的裂殖壶菌突变株的生长速度至少比野生裂殖壶菌菌株的生长速度快15％。
对本实施例所提供的裂殖壶菌突变株的生长速度进行检测可采用如下方法：将本实施例所提供的裂殖壶菌突变株(以下简称突变株)和活化后的裂殖壶菌野生株(以下简称野生株)分别接种在配制好的异养培养基中，以葡萄糖为碳源，以酵母提取物为氮源，在恒温培养箱中进行培养，以野生株为对照，培养过程中，培养温度可控制在10～34℃，转速可为200rpm，培养基的pH值可调节在7～9之间，培养周期可为5d，培养所使用的反应器可为1.5L三角瓶。
每天定时取30mL样品，离心后使用冷冻干燥法测定突变株藻粉和野生株藻粉的干重值，并进行镜检观察。如图1所示，根据所测定的干重值，绘制出突变株和野生株的培养时间-干重曲线，从曲线中能够得到：突变株的生长速度为5.51g/L/d，野生株的生长速度为4.78g/L/d，突变株比野生株生长速度提高15.2％；镜检观察的结果表明，整个培养时间突变株细胞形态稳定，与野生株细胞变化一致。
除具有生长速度快的优点外，本实施例所提供的裂殖壶菌突变株还具有油脂和DHA含量高的优点。经检测，本实施例所提供的裂殖壶菌突变株，其油脂含量比野生裂殖壶菌菌株的油脂含量至少高15％，其DHA含量比野生裂殖壶菌菌株的DHA含量至少高20％。
对本实施例所提供的裂殖壶菌突变株的油脂和DHA含量进行检测可采用如下方法：将突变株和野生株分别接种在配制好的异养培养基中，以葡萄糖为碳源，以酵母提取物为氮源，在恒温培养箱中进行培养，以野生株为对照，培养过程中，培养温度可控制在10～34℃，转速可为200rpm，培养基的pH值可调节在7～9之间，培养周期可为5d，培养所使用的反应器可为1.5L三角瓶。
在培养后期，使用索氏抽提法分别提取冷冻干燥后的突变株藻粉和野生株藻粉中的油脂，并分别测定油脂重量，使用气相色谱分别测定脂肪酸中DHA含量，结果如下表1：
表1
由上表1中可知，突变株中油脂含量较野生株中油脂含量提高15％，突变株中DHA含量较野生株中DHA含量提高23％。
本实施例所提供的裂殖壶菌突变株不仅生长速度快，油脂和DHA含量高，且其前述性状稳定，在持续培养一年后，性状无变化。
对本实施例所提供的裂殖壶菌突变株的性状稳定性进行检测可采用如下方法：将突变株持续培养1年，每一批次培养周期可为10～15d，每次批次培养结束时采收部分藻液，留取的藻液作为下一次培养的藻种，并补加新鲜培养基之后继续养殖，每一批次均以新活化后的野生株为对照。培养过程中，培养温度可控制在24±1℃，转速可200rpm，培养液的pH值可调节在7～9之间，培养所使用的反应器可为1.5L三角瓶。
分别在第四个月、第十个月和第十二个月取样测定突变株和野生株的干重值，并对突变株和野生株进行镜检观察。根据所测定的干重值能够得到：突变株的生长速度在第四个月、第十个月和第十二个月分别为5.71g/L/d、5.59g/L/d5.53g/L/d，野生株的生长速度在第四个月、第十个月和第十二个月分别为4.91g/L/d、4.86g/L/d、4.78g/L/d，这表明在第四个月、第十个月和第十二个月突变株比野生株生长速度分别提高16.2％、15％、15.6％；特别地，此处通过图2所示出的曲线进行更具象的说明，图2所示出的曲线为第十二个月时，养殖1～5天中，突变株与野生株的产量对比曲线，从图2中能够得出：持续养殖一年的突变株的生长速度比野生株提高15.6％。镜检观察结果表明，整个培养时间持续培养1年的突变株细胞形态稳定，与野生株细胞变化一致。可见，持续培养1年的突变株的生长速度至少比野生株高15％，突变株生长速度快的性状得到了稳定遗传。
在第十二个月的培养后期，使用索氏抽提法分别测定突变株和野生株内油脂含量，并使用气相色谱分别测定突变株和野生株内脂肪酸中DHA含量，结果如下表2：
表2
由上表2中可知，持续培养1年的突变株中油脂含量较野生株中油脂含量提高16％，持续培养1年的突变株中DHA含量较野生株中DHA含量提高30％，可见，突变株油脂含量高和DHA含量高的性状得到了稳定遗传。
本实施例所提供的裂殖壶菌突变株中油脂和DHA的含量较高，可应用于油脂的生产或DHA的生产中，并且由于本实施例所提供的裂殖壶菌突变株的生长速度快、性状稳定，因此其进一步可应用于油脂或DHA的大规模生产。具体的，本实施例中提供了裂殖壶菌突变株在生物质能源、饲料或饵料添加剂、保健和医药等方面的应用：
在生物质能源方面，本实施例中所提供的裂殖壶菌突变株的油脂含量高、生长速度快、对环境要求低，能够成为可取代化石、柴油等传统能源的生物质能源潜在资源。
在饲料或饵料添加剂方面，利用本实施例中所提供的裂殖壶菌突变株的DHA含量高的特点，将其用于饲料或饵料添加剂的生产中，可明显提高饲料或饵料中的DHA含量，从而提高饲料或饵料的营养价值，进而达到提高海水鱼、虾及贝类幼仔的成活率和生长速率的目的。
在保健和医药方面，以DHA为代表的不饱和脂肪酸具有促进神经***和视觉***发育、防治心血管疾病、调节免疫抗炎等功能，根据本实施例中所提供的裂殖壶菌突变株中DHA较高的特性，可将其作为DHA相关药物工业化生产的来源。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一株裂殖壶菌突变株（Schizochytrium limacinum），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2015年10月22日，保藏编号为CGMCC No.11534；所述裂殖壶菌突变株的油脂含量比野生裂殖壶菌菌株的油脂含量至少高15%；所述裂殖壶菌突变株的性状稳定，在持续培养一年后，性状无变化。
2.如权利要求1所述的裂殖壶菌突变株在生物质能源方面的应用。
3.如权利要求1所述的裂殖壶菌突变株在制作饲料或饵料添加剂方面的应用。
4.如权利要求1所述的裂殖壶菌突变株在制作保健品和医药品方面的应用。
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