[發明專利]一株葡糖醋桿菌及其應用

有效

• 申請號: 200910069499.0
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101591626A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 宋存江;蘇文萍;曹名鋒;孔梅梅;李保賓;王淑芳
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/04;C12R1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一株葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)及其應用，特別是涉及一株葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)的發酵方法及利用該菌生產細菌纖維素的方法。

背景技術

為了區別植物來源的纖維素，把微生物來源的纖維素稱為細菌纖維素(bacterialcellulose，BC)。據報道，葡糖醋桿菌屬的細菌合成細菌纖維素的能力最強，具有大規模發酵生產的潛力。

與植物纖維素相比，細菌纖維素是由超微纖維組成的超微纖維網，其超微纖維直徑僅為植物纖維的1/100。其彈性模量高達1.5×10¹⁰pa，與鋁相當。細菌纖維素是一種可生物降解的高分子，它有許多獨特的性能：①結構均一性：具有超精細網狀結構(納米級)，高化學純度，高結晶度，高聚合度；②較好的分散和乳化性。③高抗張強度和彈性模量、極佳的抗撕拉能力和形狀維持能力。④高持水能力。⑤形狀可塑性及物理性質的可調控性，如合成過程中通過改變培養方式或者添加特定的物質，可以得到所需特性的纖維素。⑥較高的生物相容性和良好的生物可降解性。

此外，細菌纖維素還具有其他一些優越性能，因此，細菌纖維素在食品、醫藥、造紙、紡織等領域具有廣泛的應用潛力。例如在外科治療中作為皮膚代用品，用于治療燒傷、潰瘍以及皮膚移植手術；用于制造超性能的聲音振動膜；制作人造微血管；還可以作為食品添加劑及紙品添加劑等。

盡管細菌纖維素的理化性質及機械性能優于植物纖維素，并已被證明在工業生產中具有廣泛的商業應用前景，但由于細菌纖維素的產量低，生產成本高，使其應用受到限制。細菌纖維素的生物合成是一個復雜的過程，為了提高其產量可以從多方面入手，分離高產菌株和優化菌株生長代謝的營養源及其發酵方式是一條可行的途徑。

發明內容

本發明的目的是提供一株可用于大規模生產細菌纖維素的葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)。

本發明提供的葡糖醋桿菌為葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)，該菌已于2009年5月26日保藏在中國典型培養物保藏中心(中國武漢，武漢大學內)，保藏編號為CCTCC?NO：M?209112。

本發明的葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)分離自天津薊縣產腐爛的柿子。該菌可以在HS培養基(2％葡萄糖，0.5％蛋白胨，0.5％酵母浸粉，0.27％NaH₂PO₄，0.115％檸檬酸，1％乙醇，pH?6.0)上生長良好。菌落呈圓形，半透明，邊緣整齊。其16S?rDNA基因的核苷酸序列長度為1379bp，在GenBank中的登錄號為FJ999663。使用BLAST對SC-01菌株的16S?rDNA基因和GenBank中已登錄細菌進行同源性比對，發現該菌株與已報道的Gluconacetobacter?xylinus?strain?CGMCC1.1812的16S?rDNA基因序列相似性最高。葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)的系統進化樹見說明書附圖1。

本發明的另一個目的是提供利用上述葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)生產性能優良的細菌纖維素的方法。

為了實現這一目的，本發明采用以下技術方案：葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobactersp.SC-01)生產性能優良的細菌纖維素的方法是采用優化的HS培養基進行發酵。具體步驟如下：首先將菌種接種至種子培養基中，25-35℃搖床振蕩培養24h，轉速為135rpm，以10％的接種量接入發酵培養基，接種時充分振蕩，使菌體分散均勻，25-35℃恒溫靜置培養10天或震蕩培養5天。取出纖維素膜，提純處理并干燥之后稱重。

利用葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)生產細菌纖維素所用發酵培養基的碳源為葡萄糖或甘露醇或蔗糖或半乳糖或果糖或木塘中的一種或幾種；氮源為酵母粉或蛋白胨或玉米漿干粉中的一種或幾種。

為了提高葡糖醋桿菌SC-01(Gluconacetobacter?sp.SC-01)的細菌纖維素產量，所述發酵培養過程中添加發酵液體積百分比為0.5％-2％的95％乙醇作為生長因子促進菌株生長，以產生更多的細菌纖維素。