[發明專利]一種海洋過氧化氫酶產酶菌及其定向篩選方法

有效

• 申請號: 201210358267.9
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102864106A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 吳月紅;許學偉;王春生;吳敏;張心齊;潘杰
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/08;C12Q1/30;C12Q1/04;C12R1/01
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐飛虎;徐關壽

技術領域

本發明屬于海洋生物工程技術領域，具體涉及一種海洋過氧化氫酶高產菌及采用自創的半固體培養基定向篩選過氧化氫酶高產菌株的方法。

背景技術

紡織工業是我國傳統產業和支柱產業，在國內生產總值和外貿出口總值中占據重要地位。當前紡織業產生污染嚴重，尤其是在印染加工過程中，傳統工藝耗費大量的水和化學品，不僅耗費資源，同時還造成環境污染，破壞生態平衡。改變紡織行業高耗能、高污染的傳統粗放經濟增長方式，須以綠色生物技術工業替代、改造紡織工業過程，促進紡織工業產業升級，從源頭上解決紡織工業過程的資源短缺與環境污染等問題。

采用高效生物催化劑參與的酶處理工藝替代傳統化學處理工藝具有良好的經濟效益和環保效益。以過氧化氫酶為技術關鍵的氧漂生物凈化工藝及漂染一浴工藝是其中的技術熱點之一。織物氧漂后添加過氧化氫酶取代傳統的化學還原劑及水洗處理，達到去除殘余H₂O₂的同時可直接進行后續染色。利用過氧化氫酶分解漂浴中剩余的過氧化氫，是至今為止發現的最為高效的生物酶催化反應之一，其主要優點有：在冷水中作用可節約大量能源；水解產物為水和氧氣，對環境零污染；縮短漂白和染色之間的沖洗時間；織物漂白后一次酶洗就能達到三次水洗的脫氧效果。

除了紡織行業外，制漿和造紙工業中采用過氧化氫進行漂白已十分普遍，如無氯漂白（ECF）和全無氯漂白（TCF）工藝，后續除氧工藝中需過氧化氫酶為代表的除氧劑參與。近年來過氧化氫還被用于工業廢水的處理的中，全球每年的過氧化氫用量正以8~10％的速度遞增，大量高濃過氧化氫廢水破壞了水處理過程中的活性污泥，給水處理帶來極大壓力，因此過氧化氫酶在廢水預處理中也具有較大應用前景。此外，過氧化氫酶還可用于其它需要安全、快速地清除過氧化氫場合，例如：食品和醫療領域等。

采用微生物發酵獲取過氧化氫酶的方法與其它方法相比具有一定優勢。以往過氧化氫酶主要從動物肝臟中提取，粗產物經巴氏消毒和硅藻土助濾方法處理，酶液和樣品損失大，對動物自身攜帶的病毒往往束手無策，對下游酶制劑使用人員健康存在一定隱患。此外，傳統方法受原材料限制，對日益增加的酶需求量也不堪重負。采用微生物發酵獲取過氧化氫酶，能利用秸稈、淀粉、瓊脂等廉價底物，酶產量大、可變廢為寶，對環境影響極小。微生物發酵規模化生產過氧化氫酶在環境和經濟方面均具有一定優勢。

過氧化氫酶廣泛存在于需氧微生物中，目前國外已采用不同種屬的菌株發酵生產過氧化氫酶，部分已經商品化。據美國專利報告，以發酵方式所獲得的過氧化氫酶產量較低。國內發酵法生產過氧化氫酶所涉及的菌株較少。目前產業界所使用的過氧化氫酶，不論是在來源及制備方法方面都有較大的改良空間。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種能生產過氧化氫酶的高產量菌株。

本發明的菌株是一株采用半固體培養基篩選方法篩選獲得的過氧化氫酶產酶菌，分類命名為中華動性桿菌（Planomicrobium?chinense），分離自海洋海水樣品，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?No.6043,保藏地址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（100101），保藏日期為2012年4月24日。

經形態鑒定及生物學特性研究，保藏號為CGMCC?No.6043的菌株具有以下特征：

（1）菌落形態：菌落呈圓形，表面光滑，邊緣平整，微凸起，黃色；

（2）細胞形態：革蘭氏陽性菌，細胞顯微鏡下（Olympus,BX40）呈現運動性，形態為球狀居多（0.8×1.0μm）；

（3）生理生化特征：好氧生長；水解明膠，不水解淀粉、酪素、吐溫80和七葉樹素；能利用葡萄糖產酸，不能利用蔗糖、棉子糖、木聚糖、乳糖、阿拉伯糖、纖維二糖、木糖、鼠李糖、密二糖、甘露糖或甘露醇產酸。

對保藏號為CGMCC?No.6043菌株的16S?rRNA基因進行PCR擴增與序列測定，發現16S?rRNA基因部分片段長度為569bp（Seq?ID?No.1），與已知的中華動性桿菌標準菌株（P.chinense）的16S?rRNA基因序列相似性為99％。CGMCC?No.6043菌株的16S?rRNA序列具體可見序列表。