[發(fā)明專利]一株彎曲芽孢桿菌及其產(chǎn)PHA的應用

在審

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• 申請日: 2021-06-26
• 公開（公告）號: CN113337444A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張夢君;鄭維爽;黃藝;李康;于盛洋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學深圳研究院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/62;C12R1/01
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

本發(fā)明涉及一株彎曲芽孢桿菌及其產(chǎn)PHA的應用，本發(fā)明的彎曲芽孢桿菌(Priestia flexa)命名為MN15?19，保藏編號為CGMCC No.22299。本發(fā)明提供的彎曲芽孢桿菌株MN15?19具有較高的產(chǎn)PHA能力，在以葡糖糖為碳源的液體培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)4天后，其PHA產(chǎn)量達到2.27g/L，因而具有良好的工業(yè)化應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及菌株分離及應用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株彎曲芽孢桿菌及其產(chǎn)PHA的應用。

背景技術(shù)

考慮到石油基塑料的不可生物降解特性以及石油基塑料產(chǎn)品大規(guī)模使用的現(xiàn)狀，人們認識到大規(guī)模使用石油基塑料可能給自然生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成了嚴重的威脅。聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，PHA)是由微生物合成的一類天然高分子基材料，具有可與合成塑料相媲美的理化特性，并且具有可生物降解和生物相容性，因此正成為替代合成塑料的重要替代品。

紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶潮間帶的木本植物群落，其土壤處于周期性遭海水浸淹的潮間帶環(huán)境。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的微生物進化出了獨特的生理生化特性，以適應這種特殊環(huán)境。研究表明紅樹林作為高鹽、高碳、低營養(yǎng)的生境蘊含著豐富的產(chǎn)PHA微生物資源。因此挖掘紅樹林中能夠利用廉價碳源生產(chǎn)功能各異的PHA微生物菌株，具有重要的工業(yè)應用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一株高產(chǎn)PHA的彎曲芽孢桿菌(Priestia flexa)。

第一方面，本發(fā)明要求保護一株彎曲芽孢桿菌(Priestia flexa)MN15-19，其保藏編號為CGMCC No.22299。

本發(fā)明采集深圳市福田區(qū)紅樹林保護區(qū)灘涂表層10cm的土壤分離得到一株彎曲芽孢桿菌，命名為MN15-19。

具體分離方法為：采集深圳市福田區(qū)紅樹林保護區(qū)灘涂表層10cm的土壤；將采集的土壤放入裝有100mL已滅菌的含油含鹽富集培養(yǎng)基的錐形瓶中，30℃、160r/min下恒溫震蕩培養(yǎng)77天，每7天以1％的接種量轉(zhuǎn)接至含新鮮的培養(yǎng)基富集培養(yǎng)基中，同時提高含油量1％、鹽度10‰，培養(yǎng)第7、42和77天取1mL土壤懸浮液；將所述底泥懸浮液梯度稀釋，制成10^-3至10^-5濃度的土壤懸浮液；將所述稀釋的底泥懸浮液加入至2216E培養(yǎng)基平板進行涂布處理，30℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)48h后得到菌落；挑取形態(tài)各異的單菌落進行劃線純化培養(yǎng)，低溫保藏菌種。經(jīng)采用菌落PCR方法對所述菌種的phaC基因進行鑒定，有條帶的菌株即為產(chǎn)PHA陽性菌，并命名為MN15-19。

MN15-19的菌落呈淺黃色、橢圓形、邊緣不整齊、表面濕潤光滑。

本發(fā)明的彎曲芽孢桿菌菌株MN15-19已于2021年5月10號保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵政編碼：100101)，分類命名為Priestia flexa，保藏編號為CGMCCNo.22299。

第二方面，本發(fā)明提供一種菌劑，含有上述的彎曲芽孢桿菌或其發(fā)酵液。

在本發(fā)明提供的菌劑中，PHA產(chǎn)量達到2.27g/L。在所述菌劑中，PHB占PHA的97.9％，PHV占PHA的2.1％。

第三方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)PHA的方法，將上述的彎曲芽孢桿菌或上述的菌劑接種至液體培養(yǎng)基中，28-33℃，130-160r/min下培養(yǎng)3-5天，獲得發(fā)酵液；30℃，150r/min下培養(yǎng)4天，獲得含PHA的發(fā)酵液。

在本發(fā)明提供的方法中，所述液體培養(yǎng)基為營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基或以葡萄糖為單一碳源的無機鹽培養(yǎng)基或以丙酮酸鈉為單一碳源的無機鹽培養(yǎng)基。

具體地，液體培養(yǎng)基的組分為：