[發明專利]降解木質纖維素的方法及其專用纖維素分解菌系

無效

• 申請號: 200910085787.5
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN101597580A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 楊蘇聲;劉文彥;程序;梁近光;朱萬斌
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/10;C12P5/02;A23K1/12;C05F11/00;C12R1/07;C12R1/01
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關 暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及降解木質纖維素的方法及其專用纖維素分解菌系。

背景技術

木質纖維素主要由纖維素、半纖維素和木質素三種成分組成，它們相互結合形成復雜的超分子復合物。木質纖維素是我國最豐富的生物質資源，包括大量的農作物秸稈、工業與林業廢棄物以及城市固體廢棄物等。目前木質纖維素資源大部分未能被充分利用。尤其是農作物秸稈，它具有產量大、分布廣和品種多的特點，應用潛力巨大。木質纖維素被分解為小分子有機物后，可用作肥料以改善和保持土壤肥力，可用作畜禽飼料以促進畜牧業發展，可用作沼氣發酵以及乙醇生產的原料而獲得清潔能源。因此，分離培養具有纖維素分解能力的微生物，將廉價的可再生植物纖維素資源轉化為對環境友好的產品，變廢為寶，是解決我國能源與環境問題、實現我國農業的可持續發展的有效途徑之一。

研究人員在分離篩選具有分解纖維素能力的細菌時發現，實驗中分離到的具有纖維素分解能力的細菌都是兩種或兩種以上的細菌組成的復合菌系，單獨的細菌很難或只能微弱分解纖維素。也就是說，細菌對纖維素的高效分解是由兩種或多種細菌混合發酵完成的。為了更好地研究細菌分解纖維素的機理，分析復合菌系中細菌的種群組成是必要且重要的。

過去對微生物多樣性以及微生物種群組成的研究大多采用傳統的分離培養方法，但是有些種類的微生物難以實現純培養，因而難以利用傳統的微生物分離培養技術獲得樣品中完整的微生物種群信息。分子生物學技術的發展為不依賴于傳統培養的微生物種群組成的研究提供了強有力的支持。應用于微生物種群結構研究的分子生物學技術主要包括變性梯度凝膠電泳(Denaturing?Gradient?GelElectrophoresis，DGGE)技術、單鏈構象多態性(Single-Strand?ConformationPolymorphism，SSCP)技術、熒光原位雜交(Fluorescent?In?SituHybridization，FISH)技術以及16S?rDNA克隆文庫技術等。其中，16S?rDNA克隆文庫技術已廣泛應用于環境微生物多樣性的研究中，它既可以分析樣品微生物的種類，又可以相對定量地反映樣品中各種微生物的相對比例，最重要的?是通過這種技術可檢測到不能在實驗室條件下獲得純培養的微生物。16S?rDNA克隆文庫的構建與分析包括以下幾步：首先提取樣品總DNA，通過PCR技術擴增16S?rRNA基因；將擴增后的16S?rDNA片段與載體相連，然后將之轉入大腸桿菌；通過挑選陽性克隆建立克隆文庫；將陽性克隆的插入片段測序，利用Blast軟件將經測序得到的16S?rDNA序列與NCBI中已知的16S?rDNA序列進行比較，并利用其它軟件進行分析，就可知道文庫中的菌種種群組成及相對數量。

發明內容

本發明的目的是提供降解木質纖維素的方法及其專用纖維素分解菌系。

本發明所提供的纖維素分解菌系(Anoxybacillus?sp.)，名稱為L-C，已于2008年10月17日保藏于中國典型培養物保藏中心(簡稱CCTCC，地址為：武漢大學)，保藏號為CCTCC?NO：M208165。

該纖維素分解菌系L-C對木質纖維素具有高效的分解能力。

本發明還提供了一種用于培養纖維素分解菌系L-C?CCTCC?NO：M208165的培養基，該培養基可按如下方法配制：酵母提取物，1-3g；胰蛋白胨，1-3g；NaCl，10-25g；KCl，0.3-1.5g；MgSO₄·7H₂O，3-9g；MgCl₂·6H₂O，2-6g；CaCl₂·H₂O，0.5-2.5g；NaHCO₃，0.2-1g；用水定容至1升。

所述培養基的pH可為6.8-8.0，具體可為7.2。

本發明還保護纖維素分解菌系L-C?CCTCC?NO：M208165在降解木質纖維素中的應用。

木質纖維素是我國最豐富的生物質資源，包括大量的農作物秸稈、工業與林業廢棄物以及城市固體廢棄物等。本發明的纖維素分解菌系L-C?CCTCC?NO：M208165可應用于木質纖維素的降解，如農作物秸稈、稻草、甘蔗、木薯等，為了促進降解充分，可將木質纖維素先進行破碎處理，使其成為絲或渣。

所述應用中，降解木質纖維素的溫度可為30-55℃，優選為40-50℃。