[發(fā)明專利]一株耐受高濃度茶渣的短小芽孢桿菌BP-09及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010780974.1
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111826327B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣順進;吳松剛;張文;黃煒乾;何海峰;唐謝芳
• 申請（專利權(quán)）人: 清遠一生自然生物研究院有限公司;福建師范大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/36;C12N15/01;A23K10/12;A23K10/37;C12R1/07
• 代理公司: 北京精金石知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發(fā)明涉及微生物誘變育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株耐受高濃度茶渣的短小芽孢桿菌BP?09及其應(yīng)用。所述的短小芽孢桿菌(Bacillus?pumilus)BP?09于2020年6月16日保藏于廣東省微生物菌種保藏中心(GDMCC)，保藏編號為GDMCC?No：61062。本發(fā)明以開發(fā)地源性的綠茶茶渣制備功能性的菌茶生物飼料為目的，采用ARTP誘變及馴化篩選的方法進行功能性微生物的選育，得到了一株耐受高濃度茶渣并且生物量好、代謝產(chǎn)物活性好的短小芽孢桿菌BP?09。該菌株能夠用于茶渣發(fā)酵，能改變茶渣中的營養(yǎng)成分，可應(yīng)用于茶渣飼料的開發(fā)，對于茶渣資源的高值化利用具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物誘變育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株耐受高濃度茶渣的短小芽孢桿菌BP-09及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

我國是產(chǎn)茶大國，2018年干毛茶葉產(chǎn)量超過260萬噸，其中綠茶類占比超過65％，是全球綠茶的主要生產(chǎn)國，總產(chǎn)量超過全球綠茶總產(chǎn)量的75％。綠茶作為傳統(tǒng)飲料，其可食部分僅占茶葉的一小部分，目前伴隨著茶葉產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，更多的干茶葉進入茶葉深加工企業(yè)，通過高溫水提制備速溶茶粉及茶濃縮液，而目前的茶葉深加工后的干物質(zhì)總量也僅為茶葉干重的3％左右，有效成分含量也僅提取不到40％。茶葉加工后產(chǎn)生茶葉原料量近三倍的濕茶渣，其中含有超過60％的茶營養(yǎng)成分，包含有大量的蛋白、脂肪、纖維以及茶多酚等。研究表明，綠茶渣中含有17-19％的粗蛋白，16-18％的粗纖維，1-2％的茶多酚，0.1-0.3％的咖啡堿，不僅如此，其蛋白氨基酸組成豐富，氨基酸比值系數(shù)分達到57.51-68.01，較常規(guī)飼用玉米及麩皮要好，與魚粉接近，兼具營養(yǎng)與功能，具有非常高的利用與開發(fā)價值。目前，茶渣利用仍以低值化的燃料、肥料、飼料或吸附材料為主，也包括一些茶渣蛋白的提取研究，但其不論是規(guī)模化還是工業(yè)化應(yīng)用都非常有限，如何實現(xiàn)茶渣的資源化越來越受到關(guān)注，急需拓展高效、價值化的綜合方案。

隨著開發(fā)技術(shù)的不斷推進，有研究者利用微生物發(fā)酵的方式對茶渣飼料進行運用，有研究表明，茶渣經(jīng)過不同的微生物發(fā)酵后其營養(yǎng)成分會有所增加。如劉姝等(2001年)以茶渣為原料，利用木霉、曲霉以及有益微生物發(fā)酵進行發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)粗蛋白質(zhì)和可溶性物質(zhì)的含量顯著增加，并且其營養(yǎng)含量已經(jīng)完全滿足仔豬配合日糧的需求。目前已報道用于茶渣發(fā)酵的微生物有黑曲霉、青霉屬、酵母屬、根霉屬、灰綠曲霉、細菌類等。將茶渣開發(fā)成飼料的研究剛剛起步，尚存在一些問題，如何利用微生物發(fā)酵的方法來處理茶渣，使得茶渣中氨基酸含量提高，纖維素含量減少，更適于家禽的飼喂，這是目前研究需要攻克的一個方面。因此，需要根據(jù)茶渣的營養(yǎng)特性，篩選更多能夠利用茶渣作為碳氮源生長的菌株，開發(fā)茶渣固態(tài)發(fā)酵工藝。

常壓室溫等離子體(Atmospheric?Room?Temperature?Plasma,ARTP)被稱為除氣體、液體、固體以外物質(zhì)的第四態(tài)，通過改變激發(fā)方式和發(fā)生器結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同熱力學(xué)狀態(tài)的等離子體。等離子體具有臭氧濃度及紫外輻射強度均極低，安全性高、環(huán)境友好、誘變快速等特點，常壓室溫等離子體誘變操作簡單，條件溫和，菌株突變率高、突變點位和跨度廣泛。ARTP工作氣源種類、流量、放電功率、處理時間等條件均可控，通過改變儀器操作條件，可以大大提高菌種突變的強度和突變庫容量，結(jié)合壓力篩選和高通量篩選技術(shù)，ARTP已經(jīng)成為高效進化育種的新方法。ARTP誘變一般以致死率作為篩選誘變條件等的指標(biāo)，致死率不宜過高或過低，有研究表明，致死率越接近90％，誘變效果越好，此時的誘變條件越佳。專利CN201510677367.1公開了一株高產(chǎn)中溫α-淀粉酶的枯草芽孢桿菌及其液體發(fā)酵方法，是通過對原始菌株進行ARTP誘變提高中溫α-淀粉酶酶活，誘變條件為：使載片處于氣流端口2mm處，設(shè)置氣流量10SLM，調(diào)節(jié)功率至100W，選擇誘變照射時間分別為20s、25s、30s；并對誘變株進行培養(yǎng)基優(yōu)化和發(fā)酵活力條件優(yōu)化，建立了適宜于工業(yè)化生產(chǎn)的液體發(fā)酵產(chǎn)中溫α-淀粉酶的方法。

目前未見采用ARTP誘變短小芽孢桿菌的相關(guān)報道，因此篩選高性能短小芽孢桿菌突變株并用于茶渣發(fā)酵，對于茶渣資源的高值化利用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容