[發明專利]一種假檸檬酸桿菌及其應用

有效

• 申請號: 201810895307.0
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN109112085B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 孫建中;李鋒;朱道辰;謝蓉蓉;梁念
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/34;C02F101/38;C02F103/30
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本發明涉及一種假檸檬酸桿菌及其應用，具體涉及一種假檸檬酸桿菌及其在木質素和染料降解中的應用，屬于微生物技術領域，本發明所述的假檸檬酸桿菌MP?4，于2018年04月09日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.15574，來源于巴基斯坦小白蟻腸道；該細菌能夠以堿木質素、亞甲基藍、天青B、苯酚紅、剛果紅或苯胺藍為唯一碳源的無機鹽培養基上生長，并且該菌具有降解木質素和使得染料脫色降解的能力；經試驗驗證，假檸檬酸桿菌MP?4可對木質素進行有效降解，并且在短時間內對堿木質素和多種染料的降解率在80%以上，此菌可以應用于造紙、印染、紡織等行業廢水處理。

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，涉及一種假檸檬酸桿菌及其應用，具體的，涉及一種假檸檬酸桿菌及其在木質素和染料降解中的應用。

背景技術

木質素是全球儲量較為豐富的生物質之一，在生物質能源領域及生物材料領域具有巨大的應用價值。木質素結構是由芳香族化合物通過多種不同類型化學鍵（如：醚鍵、碳碳鍵等）鏈接而成的無定型芳香性高聚物，從而造成其難降解的特性。由于木質素特殊的結構及性質，使其廣泛應用于工業、農業和醫藥等行業領域。我國制漿造紙工業每年大約產生5000萬噸的副產品—木質素，大部分隨廢水直接排放，從而造成很大的資源浪費及環境污染。因此，通過合理有效的方法將木質素轉化為高附加值的化學品，對農、林、工業經濟發展和環境治理保護都具有實際意義。

目前，木質素降解主要采用物化法、化學法和生物法，其中物理和化學法所需均為大型設備、技術成本高、效率低以及存在二次污染的缺陷，然而微生物處理方法具有操作簡單、成本低、無二次污染等優點，微生物法被認為是綠色環保的技術。微生物降解法不僅可以緩解環境污染，并且特別種類微生物還可以利用木質素為碳源生產油脂或生物塑料前體聚羥基脂肪酸酯，亦或者通過調控解聚途徑生成高附加值的芳香族化合物，從而實現廢物資源再利用。木質素的完全降解普遍認為是真菌、細菌等多種微生物相互作用的結果，其中真菌（如：白腐菌和褐腐菌等）降解木質素的研究較多，但由于真菌在蛋白表達和基因操縱等方面存在很大的挑戰，至今未能利用真菌開發出一種能夠商業化應用的木質素生物降解技術。近些年來越來越多的研究表明，細菌在液體基質中降解木質素展現出更多的優勢和更廣闊的應用前景。

自然界中細菌種類繁多，關于木質素降解菌報道較多的細菌種類，如下假單胞菌(Pseudomonas)、紅球菌屬(Rhodococcus)、叢毛單胞菌屬（Comamonas）、貪銅菌屬(Cupriavidus)、諾卡氏菌屬(Nocardia)、鞘脂菌屬(Sphingobium)、芽孢桿菌屬(Bacillum)、新鞘氨醇桿菌屬（Novosphingobium）等，但據文獻報道顯示它們環境（比如：溫度、體系pH等）適應能力較差；因此，篩選環境適應能力強的細菌成為目前研究熱點。自然界中存在許多天然的木質素生物轉化系統，比如：食木白蟻可以高效降解木質素，與其腸道內共生微生物有著密不可分的關系；經研究發現白蟻腸道內寄居著大量形態和密度都不同的細菌，后腸和混合節中細菌數量可達 10^-5~10^-11個/mL，并且據相關研究報道有的白蟻種類腸道微環境屬于極端環境，如后腸是pH 8~10的堿性環境。在白蟻腸道共生菌降解木質素方面已有報道的細菌，如下腸桿菌屬（Enterobacter）、特拉布爾西氏菌屬（Trabulsiella）、伯克氏菌屬（Burkholderia）和不動桿菌屬（Acinetobacter）等。相關研究表明上述這些細菌適應環境能力較弱，比如：生長pH一般在6.0~7.5之間，或需要添加其他碳源促進生長。