[發明專利]一種地衣芽孢桿菌TD-4及其生產蛋白酶的方法和應用

在審

• 申請號: 202210274694.2
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114395516A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 韓永輝;滕志楠;李清揚;黃亞麗;崔建升;秦學;安鴻雪;李再興;周淋友;王艷魁;劉馨岳;楊添琪;呂建偉;劉峰
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/54;C12R1/10
• 代理公司: 河北冀華知識產權代理有限公司 13151
• 代理人: 侯迎新

本發明涉及微生物技術領域，具體涉及一種地衣芽孢桿菌TD?4及其生產蛋白酶的方法和應用。所述地衣芽孢桿菌TD?4的保藏編號為CGMCC NO.24154，該地衣芽孢桿菌TD?4可用于制備蛋白酶。本發明提供的地衣芽孢桿菌TD?4能在40℃~55℃的條件下正常生長，其產生的蛋白酶酶活可達到4732.55U/mL，應用于污泥稻殼粉混合堆肥后，其蛋白質含量下降50.51%，在污泥及畜禽糞便等固體廢棄物資源化利用領域具有極大的應用價值。

技術領域

本發明涉及微生物技術領域，具體涉及一種地衣芽孢桿菌TD-4及其生產蛋白酶的方法和應用。

背景技術

稻殼、植物秸稈、污泥、畜禽糞便等有機固體廢棄物中含有大量的植物纖維素，植物纖維素結構復雜且較難降解，很難有效實現資源化利用。現階段，國內外對于有機固體廢棄物高效穩定的資源化利用基本依靠生物法，利用微生物產生的纖維素酶降解纖維素，利用微生物產生的蛋白酶將蛋白質降解成小分子有機物制成生物肥料，有利于植物吸收。好氧堆肥是實現有機固體廢棄物資源化利用的主流處理方式，堆肥腐熟是由微生物主導的生理生化過程，其前提是能夠獲取具有高效降解蛋白質和纖維素能力的微生物。有機固體廢棄物堆肥腐熟過程常常伴隨著放熱，使堆肥內部的溫度升高，能適應較高溫度的產蛋白酶微生物在堆肥方面更具有優勢。

目前的蛋白質降解菌效果不佳，蛋白質降解菌產酶量相對較少，特別指在堆肥內部溫度升高后產酶能力下降明顯，不能滿足人們對高效蛋白酶菌種的要求。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種地衣芽孢桿菌TD-4及其生產蛋白酶的方法和應用，該菌株能在較高的溫度下能生產高活性的蛋白酶，達到良好的蛋白質降解效果。為達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案。

一種地衣芽孢桿菌TD-4，其分類名稱為地衣芽孢桿菌TD-4（Bacillus licheniformis），于2021年12月21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.24154；保藏地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號。

上述地衣芽孢桿菌TD-4，能在40℃~55℃的條件下正常生長，其產生的蛋白酶酶活可達到4732.55U/ml，應用于污泥稻殼粉混合堆肥中能將堆肥體中的蛋白質含量降低50.5%，在污泥或畜禽糞便等固體廢棄物資源化利用領域具有極大的應用價值。

上述地衣芽孢桿菌TD-4的培養方法，在溫度為40℃~55℃、pH為6.5~8.0、轉速為180r/min~220r/min的培養條件下培養24h~48h。

優化的培養條件為：培養溫度50℃，pH 7.0、轉速200r/min。

上述優選的培養條件可以進一步提高地衣芽孢桿菌TD-4的繁殖速度和產蛋白酶效率。

利用上述地衣芽孢桿菌TD-4生產蛋白酶的方法，包括以下步驟。

步驟一：將所述地衣芽孢桿菌TD-4接種到LB培養基中進行培養，制成種子液；

步驟二：將生長至對數生長期的地衣芽孢桿菌TD-4種子液，按3%~5%的接種體積接種至發酵培養基中，在40℃~55℃、pH為6.5~8.0、轉速為180r/min~220r/min的條件下培養48h~72h，得到含蛋白酶的發酵液。

優選地，上述制備方法的優化條件為：培養溫度50℃，pH為7.0，轉速200r/min。

優選地，所述步驟二中，每升所述發酵培養基中包括以下組分：葡萄糖2g，蛋白胨2g，碳酸鈣2g，硫酸亞鐵0.5g，硫酸銨1g，七水硫酸鎂2g，磷酸氫二鉀2g，七水磷酸二氫鉀0.5g。

本發明還提供了所述地衣芽孢桿菌TD-4在降解蛋白質領域的應用。