[發明專利]一株鮭魚腎桿菌及其生產的酶

有效

• 申請號: 201210212791.5
• 申請日: 2012-06-24
• 公開（公告）號: CN102732462A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 于文功;路新枝;刑培川
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/14;C12N9/42;C12R1/01
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國

技術領域

本發明屬于微生物篩選及應用技術領域。具體涉及一株鮭魚腎桿菌及其生產的酶，即一株高產胞外殼聚糖酶的海洋細菌Renibacterium?Salmoninarum?QD1及其所產的殼聚糖降解酶CSN-A。

背景技術：

甲殼素（chitin）又稱幾丁質，是自然界中含量僅次于纖維素的第二大類天然高分子化合物，年生物合成約十億噸。它廣泛存在于蝦、蟹和昆蟲類等節肢動物的外殼及部分高等植物和真菌的細胞壁中。殼聚糖（chitosan）是甲殼素脫去部分或全部乙酰基的產物，是一類由2-氨基-2-脫氧-葡萄糖和2-乙酰氨基-2-脫氧-葡萄糖（＜40%）單體通過β-1，4糖苷鍵連接而成的直鏈多糖。與甲殼素相比，殼聚糖含有性質較活潑的伯氨基，它是天然多糖中唯一含有陽離子的高分子聚合物，具有多種生理功能，如抗菌性、成膠性和成膜性等，因而在多個領域具有重要的應用價值。殼聚糖酶是一類催化氨基葡萄糖的β-1,4-糖苷鍵斷裂，從而專一性降解殼聚糖的糖苷水解酶。殼聚糖酶用途廣泛，一方面，殼聚糖酶可以用于制備具有獨特生理活性的殼寡糖；另一方面，殼聚糖酶本身還可以作為生物防腐劑，能提高植物的抗病能力；最后，殼聚糖酶在生物體的自溶、細胞壁的形態發生、土壤微生物的營養代謝等基礎研究方面也具有重要的用途。

自1973年首次在真菌和細菌培養液中發現殼聚糖酶以來，人們已經在許多細菌、放線菌和真菌等類群的微生物中發現了殼聚糖酶的存在，但這些殼聚糖酶的活性大多低于10U/ml。根據文獻報道，2007年孫玉英等報道了一株來自海洋Microbacterium?sp.OU01的殼聚糖酶，其活力達到118U/ml，2004年陳小娥等報道的曲霉經優化后的活力達197U/ml。目前已有多個殼聚糖酶實行了商品化，其價格均比較昂貴，如鄭州駿濤化工有限公司生產的食品級殼聚糖酶售價為460元/升。綜上所述，目前殼聚糖酶的研究存在如下缺點，菌株產酶能力低下、酶活力不高、適合于工業化生產的菌株少、發酵成本高。因此，高活力、低成本的殼聚糖酶及其微生物產生菌株具有重要的市場應用前景。

發明內容：

本發明的目的是提供一株鮭魚腎桿菌及其生產的殼聚糖酶，即一株高產胞外殼聚糖酶的菌株，及其生產的殼聚糖酶，從而彌補現有的技術不足。

本發明提供的殼聚糖酶產生菌株為鮭魚腎桿菌屬海洋細菌Renibacterium?Sp.QD1，已于2011年6月30日保藏在位于湖北省武漢市武昌區武漢大學的中國典型培養物保藏中心，保藏號：CCTCC?NO：M?2011226。

本發明的菌株用來生產殼2糖（殼寡2糖）和/或殼3糖（殼寡3糖）。

本發明的菌株能大量分泌高活性的殼聚糖降解酶CSN-A，適合工業化生產，產殼聚糖酶最適發酵時間為40-42hr。

本發明的菌株產殼聚糖酶最適溫度為25-28℃。

上述的殼聚糖酶CSN-A是從QD1菌株發酵上清液中分離純化到的，具有如下性質：

殼聚糖降解酶CSN-A，其SDS-PAGE電泳分子量大小為28kD。

上述的殼聚糖酶，其作用底物為殼聚糖。

上述的殼聚糖酶，降解殼聚糖的最適溫度是50℃。

上述的殼聚糖酶，溫度穩定范圍為0-25℃。

上述的殼聚糖酶，降解殼聚糖的最適pH是5.6。

上述的殼聚糖酶，pH穩定范圍為pH5-10。

上述的殼聚糖酶，其抑制劑為Fe³⁺,Al³⁺,Cu²⁺和SDS，促進劑為Mn²⁺。

上述的聚糖酶降解殼聚糖的終產物為殼2糖和殼3糖。

本發明所涉及的產酶菌株經過對其發酵條件優化其活力可以達到300-400U/ml，是迄今報道產酶量較高的菌株，此外該菌株還具有發酵周期短、發酵成本低的優點，而且本發明所涉及的殼聚糖酶具有較高的pH穩定性，預示了其在工業應用中的潛在價值。

附圖說明：

圖1：本發明中所用菌株產胞外殼聚糖酶的溫度曲線圖譜；

圖2：本發明中所用菌株產胞外殼聚糖酶的時間梯度曲線；

圖3：本發明中所用菌株產胞外殼聚糖酶CSN-A的SDS-PAGE電泳圖；

圖4：本發明所用菌株產胞外殼聚糖酶CSN-A最適溫度和溫度穩定性圖譜；

圖5：本發明中所用菌株產胞外殼聚糖酶CSN-A最適pH和pH穩定性圖譜；

圖6：各種離子對本發明中所用菌株產殼聚糖酶CSN-A的活力影響圖譜；