[發明專利]一株生產耐堿耐鹽木聚糖酶的海洋綠色產色鏈霉菌菌株及其應用

無效

• 申請號: 201110448168.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102586134A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 趙心清;劉卓;白鳳武
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/42;C12R1/465
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本發明涉及一株生產耐堿耐鹽木聚糖酶的海洋綠色產色鏈霉菌(M11)菌株及其應用，特別適用于大規模工業化生產耐堿耐鹽木聚糖酶，屬于生物技術領域。?

背景技術

利用廉價生物質資源生產高附加值產品是生物技術的重要研究內容。木聚糖是自然界中的一種豐富的可再生資源，是最具代表性的半纖維素成分，占半纖維素的1/3-1/2，是除纖維素外自然界中最豐富的多糖。因此，如何利用木聚糖成為目前國內外研究的熱點。?

木聚糖是由D-木糖主鏈(以β-1，4鍵相連)和L-阿拉伯糖分枝(α-1，2和α-1，3相連)所組成的聚合物，與木質素和纖維素以4-O-methyl-D-glucuronic?acid鍵相連，形成了交聯復雜的結構，為降解半纖維素帶來困難。目前，工業降解木聚糖常用的方法有酸法、堿法和酶法，其中酸法、堿法應用較為廣泛，但酸堿水解液中含有較多的有毒物質，對于后期微生物發酵有抑制作用；另外，采用酸法或堿法降解木聚糖，生產環保壓力很大，因此受到國家的限制，故從長期生產效果來看，酶法降解木聚糖將是未來木聚糖降解的主要的方式。?

木聚糖酶是木聚糖水解酶系中最關鍵的水解酶。木聚糖被降解時，起主要作用的酶是β-1，4-內切木聚糖酶和β-D-木糖苷酶。β-1，4-內切木聚糖酶以內切方式作用于木聚糖主鏈內部的β-1，4木糖苷鍵，其主要水解產物為低聚木糖、木寡糖、木二糖等；β-D-木糖苷酶通過水解低聚木糖、木寡糖等的非還原性末端來催化釋放木糖殘基。?

木聚糖酶在飼料工業、食品工業、造紙工業、能源工業等眾多領域具有巨?大的應用價值和廣闊的應用前景。例如，在紙漿漂白的初始階段，向紙漿中加入木聚糖酶可以增加紙漿的光亮度和水解度，從而減少了在后期漂白中氯化物的用量，降低了對環境的污染；在面包烘烤過程中，向面團中加入木聚糖酶，可縮短面團的發酵時間，改善面包心的彈性和硬度，增加面包的體積和比容，有效地改善面包焙烤品質；向飼料中添加木聚糖酶可以顯著提高畜禽的生產性能。木聚糖酶可以破壞植物細胞壁結構，提高各種類型飼料的利用率，減少畜禽腸道疾病，增進畜禽健康，提高畜禽成活率；減少粘糞，降低空氣中氨氣和硫化物濃度，減少環境污染，減少粘糞排出和臟蛋，使畜禽體重均勻。因此，伴隨著人類對于可持續性發展和環境的重視，木聚糖酶在工業上的應用將更加受到人們的重視。?

海洋放線菌主要分布在海底沉積物、海洋生物表面以及海水中。海洋環境的特殊性造就了海洋放線菌獨特的代謝方式和代謝產物。近年來人們不斷從各種海洋環境中尋找到能產生具有新型作用機制的抗生素、酶制劑(蛋白酶、淀粉酶、和纖維素酶等)、維生素(B12)和有機酸的放線菌。在海洋高壓、低溫、高鹽的生命極限環境中，海洋放線菌擁有獨特的代謝途徑和合成能力，這不僅確保其在極端環境中生存，也提供了產生特殊代謝產物的潛力。海洋微生物生產的酶一般具有與其生存環境相關的特性，例如，耐鹽性、耐高溫性、適冷性等，這些特性在工業極端條件下有廣闊應用前景。此外，放線菌的遺傳操作簡單，便于進行遺傳改造，與霉菌相比更具有生物安全性。?

發明內容

本發明的目的在于提供一株生產耐堿耐鹽木聚糖酶的海洋綠色產色鏈霉菌(M11)菌株及其應用，該菌株具有寡營養、pH、NaCl耐受性性質，可用于發酵制備耐堿耐鹽木聚糖酶；上述的耐堿耐鹽木聚糖酶所具有的獨特酶學性質，使之可廣泛應用于工業生產中。?

本發明涉及一株生產耐堿耐鹽木聚糖酶的海洋綠色產色鏈霉菌(M11)菌株，分類命名為Streptomyces?viridochromogenes，所述菌株的登記入冊編號為?CGMCC?No.5565，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2011年12月9日。?

所述海洋綠色產色鏈霉菌(以下省略M11)菌株可生產耐堿耐鹽木聚糖酶，適合在造紙、飼料、食品、釀酒以及能源工業中使用。?

所述菌株在Bennett固體培養基上生長時，菌落為圓形，致密，經過2-3天菌落表面生長出白灰色孢子，基底為墨綠色，產生黑色色素，生長速度較快。該菌株具有較好的寡營養性、pH、NaCl耐受性，在pH值為11的極端堿性條件下，菌株依然生長良好；在1％的NaCl中生長最佳。本發明菌株可在以木聚糖為唯一碳源的培養基中生長，所產生的發酵液具有降解木聚糖的能力。發酵7天時發酵酶活最高，可達68.9U/ml。?