[發明專利]一種腸桿菌新菌株、獲取方法及應用

在審

• 申請號: 201610432521.3
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107446834A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 劉占英;龐建;郝敏;李永麗;石雅麗;張永鋒;胡建華
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/02;C12P19/02;C12P1/04;C12N9/42;C12N9/24;C12R1/19
• 代理公司: 包頭市專利事務所15101
• 代理人: 張少華

技術領域

本發明涉及一種腸桿菌新菌株、獲取方法及應用，屬于生物工程技術領域。

背景技術

木質纖維素是地球上儲量最豐富的可再生資源，年產量1×10¹³噸，木質纖維素類生物質主要由纖維素、半纖維素和木質素三種高聚物組成，是取之不竭，用之不盡的碳水化合物。但由于纖維素難降解的特性，導致其利用率很低，由此產生木質纖維素資源不能被有效利用的難題。全球每年產生的木質纖維素廢物約數千億噸，尤其在內蒙古地區，玉米秸稈和沙柳枝條的大量堆積和焚燒，不僅造成了資源浪費，而且污染了環境。因此，如何有效利用這些木質纖維素廢物的研究具有深遠的意義。

木質纖維素的主要成分是纖維素，也是植物細胞壁的主要成分，而細胞壁又分為初生壁和次生壁，纖維素占初生壁干重的10%～14%，占次生壁干重的40%～ 60%。纖維素是以D-Glucose組成，通過β-1，4糖苷鍵連接而成的鏈狀高分子化合物，其基本單元是纖維二糖，在纖維素結構式中為由氫鍵以及氧原子拼接成的高分子聚合物，因此該結構具有很強的剛性及韌性。纖維素分子主要包含碳、氫、氧，三種元素組成，化學通式（C₆H₁₀O₅）n(n代表聚合度)，纖維素結構復雜，對于一般稀酸，稀堿溶劑具有不溶性的特點。

半纖維素的主要來源是玉米、水稻秸稈和植被枝條等，是植物細胞壁的第二大有機高分子化合物，含量略低于纖維素，其主要特點是：半纖維素是由不同類型單糖構成的異質多聚體，包括阿拉伯糖、鼠李糖，木糖、半乳糖、甘露糖和葡萄糖等，這些單糖通過特殊的連接方式形成帶支鏈的雜多糖，半纖維素與纖維素的作用主要通過范德華力和氫鍵等非共價鍵構成網狀的植物細胞壁結構，半纖維素存在于細胞壁中纖維素的間隙中，它并非不易降解，但是只有當纖維素降解時半纖維素才能隨之降解。

木質素是一種高分子芳香族化合物，其結構復雜幾乎不能溶解于任何溶劑，主要是通過形成網狀來硬化細胞壁，為次生壁主要成分。木質素大多以酚狀形式存在，苯丙基單元由醚鍵和碳碳雙鍵結合而成，聚合度大約在150-200。木質素通過一定的化學鍵與半纖維素相結合，木質素很難被降解，并且將纖維素和半纖維素層層包裹在里面形成保護層，起抗壓作用并且阻止纖維素和半纖維素的水解。

目前對于生物質的處理方法主要分為3大類，即化學方法、物理方法和生物方法，微生物法破壞木質素，使纖維素和半纖維素裸露在外面，并分泌纖維素酶使其發生降解，該方法條件溫和，能耗低，特異性強，且不涉及二次污染等問題，是環境友好型處理方法。因此，微生物法降解木質纖維素這一思路吸引了國內外學者的廣泛關注。

發明內容

本發明的目的是為了解決木質纖維素難降解、利用率低的問題，提供一種實施例提供一種具有纖維素降解能力的腸桿菌新菌株、獲取方法及應用。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種腸桿菌新菌株，其特征是：在羧甲基纖維素-剛果紅培養基上菌落形成透明圈直徑比（D/d）為6～8，呈圓形、表面濕潤、光滑、乳白色且不透明、邊緣不整齊，質地均勻且呈扁平狀；細胞呈革蘭氏陰性桿狀；生理生化特性：該菌株在37～39℃范圍內，pH為7.0時生長狀態良好，能發酵甘油、半乳糖、硝酸鹽、甘露醇、衛矛醇、蛋白凍水、鳥氨酸脫羧酶、賴氨酸脫羧酶、葡萄糖、七葉靈、阿拉伯糖、果糖、乳糖、蜜二糖、鼠李糖、木糖、麥芽糖、山梨醇和水楊酸，不能發酵纖維二糖、棉籽糖、蔗糖、硫化氫、明膠、淀粉、尿素、西蒙氏檸檬酸鹽、苯丙氨酸，具有運動性，兼性厭氧。

所述腸桿菌新菌株命名為ZH-4，保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址是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。保藏名稱為ZH-4，分類命名為Enterobacter sp.保藏號是CGMCC NO.12427，保藏日期為2016年5月10日。

上述新菌株的獲取方法，包括以下步驟：

（1）取樣：直接從剛被屠宰牛的瘤胃中取出未完全消化的食糜，快速放入滅菌的保溫瓶中，裝滿，帶回實驗室并用勻漿機勻漿10 s，將附著在食糜上的菌株震動下來，再用紗布進行過濾，將濾液注入滅菌且去除O₂的西林瓶中，制成菌種 ；