[發明專利]一種降解纖維素的地衣芽孢桿菌及其在秸稈發酵中的應用

無效

• 申請號: 200610172785.6
• 申請日: 2006-12-29
• 公開（公告）號: CN101210228A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 王煒;詹發強;包慧芳;崔春生;崔衛東;龍宣杞
• 申請（專利權）人: 新疆農業科學院微生物應用研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12S3/04;A23K1/14;C12R1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

發明領域

本發明涉及微生物發酵及其產物酶領域。具體的說，本發明涉及一種降解纖維素的地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)及其在秸稈發酵中的應用。

背景技術

纖維素酶是指能降解纖維素的一類酶的總稱，是一個由多種水解酶組成的復雜酶系，主要來自于真菌和細菌。目前研究和生產中采用的纖維素產生菌種大多是木霉、曲霉和青霉等，因為能分解晶體纖維素的真菌均能或多或少地分泌纖維素酶，所以纖維素酶的真菌來源還是比較廣泛的。某些細菌也能分解纖維素，產生纖維素酶，但由于分泌的纖維素酶量低，且多屬胞內酶或粘附在細胞壁上，難以進行工業化生產。現在纖維素酶已被廣泛地應用于食品、飼料加工紡織、洗衣、農業等多個領域中。

飼料加工業是農業的一個重要組成部分。全球每年要生成6億多噸飼料，生產的飼料90％用來喂養家禽、豬和反芻動物，10％是寵物和魚類的飼料。一方面纖維素酶被加入到反芻動物和單胃動物的飼料中作為一種補充；另一方面纖維素酶備用在纖維素物質的預處理，如谷物的去殼、青貯飼料的處理等，從而提高反芻動物和單位動物的消化能力。

通過國內外有關本領域研究的檢索，主要涉及到以下文獻：

“能降解天然纖維素的地衣芽孢桿菌GXN151的分離鑒定及其一個纖維素酶基因(ce15A)的克隆和測序分析”，首次報道地衣芽孢桿菌能降解結晶纖維素及從該種細菌中克隆到纖維素酶基因。(劉永生、馮家勛、段承杰等)(1中國科學院沈陽應用生態研究所，2廣西大學分子遺傳學研究所，3廣西大學微生物及植物遺傳工程教育部重點實驗室)

“一種葡聚糖酶基因和地衣芽孢桿菌”(專利號：01134381)涉及到EGW?O?39地衣芽孢桿菌菌株(Bacilluslicheniformis)產生的β-1，3-1，4-葡聚糖酶對β-葡聚糖的β-1，3和β-1，4鍵都有高效的分解作用，能提高大麥、小麥等飼料糧利用率，節約飼料糧，在啤酒生產中降低啤酒生產中過濾的困難，提高原料利用率發明(設計)人：王建華，吳子林，騰達，張帆。

目前，國內外大多數地衣芽孢桿菌用來生產蛋白酶、淀粉酶，但對纖維素有特效分解作用的地衣芽孢桿菌，現有的研究工作主要針對分離得到的地衣芽孢桿菌纖維素酶基因的克隆和表達，而在其在生產應用中的研究較少，尤其是在青、黃貯飼料制作的研究較少，關于產纖維素酶并在低pH條件下生長穩定、可直接應用于青、黃貯飼料，對植物纖維有較好降解作用的還未見報道。本發明所述的地衣芽孢桿菌在青、黃貯飼料發酵中，對植物纖維有較好的降解效果，有較大得應用價值。

發明內容

針對目前國內外有關本領域的研究現狀，在秸稈發酵中，尤其是青、黃貯飼料制作領域，添加劑多是一些產酸菌或直接添加纖維素酶制劑，但由于其條件因素的多變性，酶活很難維持較高水平，且易失活，在發酵過程中對纖維素的降解十分有限。本發明提供了一種降解纖維素的地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)及其在秸稈發酵中的應用。

本發明具體提供了一種新型的、耐低pH、兼性厭氧、能有效降解植物纖維素的益生菌地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)及其在秸稈發酵中的應用。

由于新疆廣闊的鹽堿地蘊藏著豐富的微生物。研究新疆極端微生物不僅有助于擴大極端微生物資源庫，也有利于新疆特殊環境微生物的開發和利用，從而為工業生產提供高活性高穩定性的酶來源。本發明從新疆烏蘇地區的青貯窖中取樣，篩選出一種能有效降解纖維素的細菌，并具有良好的熱穩定性和在低pH條件下穩定性，兼性厭氧，屬人畜安全四級微生物，可直接作為添加劑，為該菌株的纖維素酶的開發應用奠定了理論基礎。

本發明根據新疆的地理環境的特殊性，從新疆典型的青貯窖青貯料中進行微生物菌種的培養、分離與篩選，獲得一批細菌，并從中分離篩選出地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)，編號為ws-6，從而提供了一株纖維素酶產生菌，具有有效降解纖維素的優良特性，經微生物學分類與鑒定，屬于地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)。