[發明專利]一種基于纖維素化磁性納米顆粒富集和分離厭氧纖維降解菌的方法

有效

• 申請號: 201810515019.8
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN110527640B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 趙圣國;王加啟;鄭楠;邢磊;張養東;李松勵
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/02;B01J20/24;B01J20/30;B01J20/28
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種基于纖維素化磁性納米顆粒富集和分離厭氧纖維降解菌的方法。在磁性納米表面包被纖維素制備纖維素化磁性納米顆粒，細菌與纖維素化磁性納米顆粒結合，厭氧纖維降解菌分解纖維素后脫離纖維素化磁性納米顆粒，通過磁鐵分離獲得厭氧纖維降解菌，磁性納米分離技術能夠作為一種新的高效分離厭氧纖維降解菌的技術使用。本發明中富集和分離厭氧纖維降解菌的方法具有快速、分離效率高、操作方便、使用的設備價格低、對細菌的捕獲效率強、對細菌的富集范圍廣，而不單單局限于某種細菌、靈敏度高、結果的準確性高等優點，具有工業化的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種基于纖維素化磁性納米顆粒富集和分離厭氧纖維降解菌的方法。

背景技術

纖維素是人體或動物一種必需的營養素，而纖維素的降解是由胃腸道中厭氧纖維降解菌來完成。前期研究發現，胃腸道中厭氧纖維降解菌群多樣性高且90％以上仍未被分離和培養。常見的微生物分離培養方法主要包括稀釋培養法、微生物共培養法等。然而，這些方法在存在分離效率低、操作復雜、設備昂貴或缺乏群體交互作用等缺點，難以分離新的特定功能的厭氧纖維降解菌。

發明內容

為了克服現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種基于纖維素化磁性納米顆粒富集和分離厭氧纖維降解菌的方法；

本發明的另一目的在于提供所述方法中使用的纖維素化磁性納米顆粒的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種由上述制備方法制備得到的纖維素化磁性納米顆粒。

本發明的另一目的在于提供上述纖維素化磁性納米顆粒的用途，該纖維素化磁性納米顆粒可用于厭氧纖維降解菌的富集以及厭氧纖維降解菌的分離。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種基于纖維素化磁性納米顆粒富集和分離厭氧纖維降解菌的方法，所述方法包括如下步驟：

向纖維素化磁性納米顆粒中加入細菌，所述細菌中含厭氧纖維降解菌；進行混合和孵育；然后利用磁鐵吸附，進行分離，得到厭氧纖維降解菌；

其中，所述纖維素化磁性納米顆粒包括磁性納米顆粒和包被于顆粒表面的纖維素層。

根據本發明，所述磁性納米顆粒選自四氧化三鐵納米顆粒。

根據本發明，所述磁性納米顆粒的平均粒徑為10-30nm，例如18nm、20nm、22nm。

根據本發明，所述纖維素化磁性納米顆粒的濃度為0.1-10mg/mL，例如8.70mg/mL、5.80mg/mL、4.35mg/mL、1.74mg/mL、0.87mg/mL、0.44mg/mL，優選為4.35-10mg/mL，進一步優選為8.70mg/mL。

根據本發明，所述細菌的濃度為(0.8-1.2)×10⁸CFU/mL，優選為1.0×10⁸CFU/mL。

根據本發明，所述混合的時間可以為5分鐘-60小時，優選為5-15分鐘，例如5分鐘、8分鐘、9分鐘、10分鐘、15分鐘。

根據本發明，所述孵育的時間不超過60小時，可以為0-60小時，優選為12-60小時，例如12小時、24小時、48小時、60小時。

根據本發明，在所述混合和孵育過程中，實現了細菌的粘附、厭氧纖維降解菌分解纖維素化磁性納米顆粒表面的纖維素以及厭氧纖維降解菌的游離。由于纖維素對細菌細胞壁有高效親和作用，因此纖維素化磁性納米顆粒表面可以粘附細菌。厭氧纖維降解菌對纖維素有分解作用，可使纖維素化磁性納米顆粒表面的纖維素逐漸分解，進而厭氧纖維降解菌游離于液體環境中。