[發明專利]一種高效降解木質纖維素的菌株保藏培養液及其制備方法

有效

• 申請號: 201210220180.5
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102703372A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 林海萍;周湘;毛勝鳳
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: C12N1/38
• 分類號: C12N1/38
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種高效降解木質纖維素的菌株保藏培養液。

背景技術

木質纖維素資源是地球上最豐富和廉價的可再生資源，木質纖維素可以轉化成三種主要的利用方式：運輸燃料，熱能或電能以及化學給料。纖維素生物質的利用將是未來人類解決糧食和能源問題的重要途徑之一。長期以來國內外學者一直致力于尋找降解植物木質纖維素的最佳途徑，研究一般集中于以下幾個方面：理化處理，如熱水處理、蒸氣爆破、低溫氨爆處理、稀酸處理、堿處理、濕氧法處理、有機溶劑處理、超臨界水處理等，此外還有生物法處理如酶解和生物發酵。理化處理一般可以去掉50%的木質素并降低纖維素的結晶度，但這樣用于工業化的成本太高而且容易產生二次污染。與理化方法處理相比，生物降解法對木質纖維素降解的專一性較強，需要的反應條件溫和，且降解時產生的抑制物和污染物較少。此外，生物處理法不需要額外投入酸堿進行中和處理，減少了投入的成本和污染。

????目前，降解木質纖維素最為有效的方法就是采用微生物法，即利用木質纖維素分解菌來達到降解的目的。而自然界中存在大量可以分解木質纖維素的細菌、真菌和放線菌，這些微生物主要是由來自土壤和動物消化道的微生物菌群組成。微生物主要采用兩種進攻方式來降解木質纖維素，一是由外部到內部；二是由內部向外部。在降解木質纖維素時細菌首先要吸附在纖維素表面，然后不斷地從纖維素的表面向內部滲透生長。細菌生長產生壓力，使其吸附的纖維素部位受到破壞。纖維膨脹后，很容易被分解。而真菌在降解的過程中，首先吸附于木質纖維素的端部，由端部向內部延伸，不斷分泌一系列降解木質纖維素的酶，然后由內部開始不斷向外降解木質纖維素。在降解木質纖維素時無論微生物采用何種方式來破壞木質纖維素結構，微生物所產生的木質纖維素降解酶在木質纖維素生物降解過程中始終起主要作用。在眾多微生物中把具有降解纖維素能力的細菌、真菌和放線菌統稱為纖維素降解微生物。這些微生物通常并不獨立存在，而是與其他一些非木質纖維素降解微生物生活在一起，形成一個互惠互利的小生境，從而能更好地降解木質纖維素等有機物質。據不完全統計自20世紀60年代以來，國內外共報道了隸屬于53個屬的數千個產纖維素酶的菌株。其中，細菌主要有假單胞菌屬，枯草桿菌、芽孢桿菌。纖維素降解細菌常見于腐殖質、堆肥和反芻動物的腸胃中；放線菌主要有小單胞菌屬、諾卡氏菌屬、高溫放線菌屬、鏈霉菌屬、節桿菌；真菌主要有綠色木霉、黃白臥孔菌、球毛殼、粗皮側耳、變色多孔菌、青霉、黑曲霉、米曲霉、曲霉、棘孢曲霉等菌株。篩選纖維素降解菌的方法主要有纖維素剛果紅培養基、纖維素選擇培養基、濾紙潰爛法和纖維素天青培養基等選擇和分離的方法。還有在這些方法的基礎上改進的方法如Smith的半固體纖維素天青試管法和《P-N》法等。Tearther?和Wood等認為染料同水解產生的多糖形成一個清晰可見有濃郁色澤的復合物，并且認為水解圈大小同酶活高低有一定的數量關系。Hendricks?等則進一步發展成為一個鑒別性培養基用于各種纖維素分解菌數目測定，取得了一定的進展。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于設計提供一種高效降解木質纖維素的菌株保藏培養液及其制備方法的技術方案，能高效穩定的培養出降解木質纖維素性能優良且適應性強的優良菌株。

所述的一種高效降解木質纖維素的菌株保藏培養液，其特征在于每1L去離子水中含有下述物質：硫酸鎂1.28-3.56g，硫酸鐵0.19-1.87g，硝酸銨0.71-1.36g，谷氨酰胺1.37-2.56g，鉬酸鈉0.15-0.97g，氯化鈷0.017-0.091g，碘化鉀1.12-1.74g，磷酸二氫鉀1.18-1.67g，酵母粉1.02-2.36g，葡萄糖4.00-9.00g，硫化甘醇酸鈉0.12-0.34g，檸檬酸1.35-2.61g，淀粉3.00-7.00g，牛肉膏1.23-1.75g，天冬酰胺0.06-0.18g，桃膠3.00-8.00g。

所述的一種高效降解木質纖維素的菌株保藏培養液，其特征在于每1L去離子水中含有下述物質優選為：硫酸鎂1.35-3.12g，硫酸鐵0.23-1.57g，硝酸銨0.83-1.25g，谷氨酰胺1.42-2.19g，鉬酸鈉0.18-0.84g，氯化鈷0.023-0.082g，碘化鉀1.36-1.67g，磷酸二氫鉀1.22-1.56g，酵母粉1.09-2.15g，葡萄糖4.50-8.32g，硫化甘醇酸鈉0.18-0.31g，檸檬酸1.42-2.38g，淀粉3.25-6.27g，牛肉膏1.43-1.71g，天冬酰胺0.09-0.15g，桃膠4-6g。