[發明專利]一種控制黃孢原毛平革菌菌絲生長形態的方法

無效

• 申請號: 201310067722.4
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103160456A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 蘇寶連;李其昌;李昱;謝浩
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C12N1/38
• 分類號: C12N1/38;C12R1/645
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于生物工程領域，涉及一種控制黃孢原毛平革菌菌絲生長形態的方法。

背景技術

黃孢原毛平革菌(Phanerochaete?chrysosporium)是一類絲狀擔子菌白腐真菌，含有一套優秀的木質素分解系統。這套優秀的木質素分解系統由系列胞外過氧化物酶組成，典型的酶系如木質素過氧化物酶和錳過氧化物酶。這些胞外過氧化物酶對底物的氧化具有高度非特異性的特點，可以降解多種有機物，包括天然高聚物、還原性化合物、氧化性化合物、有毒化合物等。因此黃孢原毛平革菌在許多生物科技領域中有著廣泛的應用價值，如危險廢棄物的處理、污染土地的生物修復、生物燃料的制備、生物制漿和生物漂白等。

液態沉浸式發酵是培養絲狀真菌和生產胞外酶最經濟的一種生產方式。在菌絲球發酵生產過程中，絲狀真菌的形態會直接影響發酵體系中物性參數、基質傳遞等，所以菌絲球的形態對發酵產品的生成，發酵過程的控制至關重要。絲狀真菌——黃孢原毛平革菌發酵周期較長，隨著發酵時間的增加，菌絲球形態和數量的變化及胞外代謝產物的積累，引起發酵過程中溶氧和傳質速率降低，進而影響有用代謝產物的產率和活性。這嚴重制約了黃孢原毛平革菌的應用。

近年來，黃孢原毛平革菌在印染廢水處理方面已逐漸成為國內外研究的熱點，其研究主要涉及黃孢原毛平革菌的產酶特性及菌絲球的吸附特性。菌絲球的吸附性能與其比表面積相關，因此黃孢原毛平革菌的發酵產率以及菌絲球的形態將直接影響其在處理工業印染廢水中的應用效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制黃孢原毛平革菌菌絲生長形態的方法，該方法能高效便捷的控制黃孢原毛平革菌菌絲形態，獲得球狀菌絲團體，該菌絲團體在染料脫色方面具有較佳的應用效果。

一種控制黃孢原毛平革菌菌絲生長形態的方法，添加無機納米粒子至黃孢原毛平革菌液體培養基中進行發酵培養，獲得球狀黃孢原毛平革菌菌絲團體。

上述方案中，所述球狀黃孢原毛平革菌菌絲團體內部分布有所述無機納米粒子。

上述方案中，所述發酵培養的具體步驟為：將活化后的黃孢原毛平革菌菌種制備成孢子懸浮液，接種到添加有所述無機納米粒子的液體培養基中，每升添加有無機納米粒子的液體培養基中孢子接種量為2.0×10⁶~3.0×10⁶個，于30~33℃下搖床培養，搖床轉速140~150rpm，培養5~7天。

上述方案中，所述無機納米粒子采用高溫高壓蒸汽滅菌，所述液體培養基中的組分采用過濾除菌，將所述無機納米粒子在無菌條件下添加至所述液體培養基中與所述液體培養基中的組分混合。

上述方案中，過濾除菌中所用過濾器為0.22微米的微濾膜。

上述方案中，所述液體培養基的組分包括：葡萄糖?10g/L，磷酸二氫鉀?2g/L，硫酸鎂?0.5g/L，氯化鈣0.1g/L，藜蘆醇?0.1g/L，酒石酸銨?0.2g/L，及痕量元素溶液70ml/L；所述痕量元素溶液配方為：硫酸鎂?3g/L，硫酸錳?0.5g/L，氯化鈉?1.0g/L，七水硫酸亞鐵?0.1g/L，氯化鈷?0.1g/L，硫酸銅?0.1g/L，七水硫酸鋅?0.1g/L，十二水硫酸鋁鉀?10mg/L，硼酸?10mg/L，二水鉬酸鈉?10mg/L，及氨三乙酸1.5g/L。

上述方案中，所添加的無機納米粒子為氧化物。

上述方案中，所述氧化物為Al₂O₃、SiO₂、或TiO₂。

上述方案中，以1L所述液體培養基為基準，所述無機納米粒子在所述液體培養基中的添加量為0.01-10g。

上述方案中，所述無機納米粒子的粒徑為10-1000nm。

本發明所選用的黃孢原毛平革菌菌種來源于中國工業微生物菌種保藏管理中心，保藏號為CICC?14076。

本發明的基本原理：黃孢原毛平革菌生長初期，通過納米粒子與孢子和菌絲之間的相互作用來影響菌絲球的大小和數量；生長中后期，通過納米粒子與菌絲球的相互作用，同時納米粒子進入到菌絲球的內部使其形態和致密度發生變化。納米粒子與孢子和菌絲球相互作用示意圖見圖1。

本發明有益的效果在于：

（1）添加無機納米粒子至液體培養基中，能有效的控制菌絲生長形態，同時由于納米粒子進入菌絲球的內部，有利于將菌絲球內部更多的活性位點暴露出來，從而提高黃孢原毛平革菌發酵產率及其對染料的降解率，該方法成本低廉，簡單易行，效果顯著。