[發明專利]甲烷菌LGM-DZ1及其分離純化方法和應用

有效

• 申請號: 202210276389.7
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114540248B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 金巍;毛勝勇;朱偉云
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/02;C12P5/02;A61K35/741;A61P1/16;A61P29/00;A61P39/02;A61P39/06;A23K10/18;C12R1/01
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了甲烷菌LGM?DZ1及其分離純化方法和應用，其分類命名為甲烷菌(Methanomassiliicoccus?sp.)，菌株號為LGM?DZ1，已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏時間為2022年1月18日，保藏編號為CGMCC?NO.40028，本發明還公開了菌株LGM?DZ1在發酵生產甲烷中的應用及其在制備益生菌劑或飼料添加劑中的應用。本發明菌株LGM?DZ1生長速度快且耐受低pH，可降低制備菌劑的成本，提高在胃腸道中的存活率，利用三甲胺生成甲烷的速度更快，讓三甲胺被吸收進入血液循環的量更少，降低對機體的危害。

技術領域

本發明涉及甲烷菌，具體涉及甲烷菌LGM-DZ1及其分離純化方法和應用。

背景技術

人類食物和動物的飼料中含有豐富的三甲胺前體物質，如膽堿、肉堿、甜菜堿和卵磷脂等，這些物質在消化道內被微生物快速地降解生成三甲胺，三甲胺被吸收進入血液循環，通過門靜脈到達肝臟。正常的人和動物會在肝臟中將三甲胺轉化成氧化三甲胺，不能代謝三甲胺的人會患三甲胺尿癥，并散發一種腥臭味；而不能轉化三甲胺的動物，三甲胺會進入動物產品中，讓奶、蛋和肉散發腥臭味。近年來的研究發現，氧化三甲胺會提高人類患心血管疾病的風險，促進炎癥的發生、提高胰島素抗性等。將三甲胺在消化道中轉化成甲烷，減少被吸收進入血液的量，將會有效降低人類患三甲胺尿癥、心血管疾病的風險。在動物上應用，將會提高動物產品的品質和安全性。

現有的清除消化道內三甲胺的微生物LGM-RCC1(中國專利201910072411.4)是從羊的瘤胃中分離獲得的，瘤胃中的pH通常在6左右，這株菌在耐受低pH方面能力不足，較難通過皺胃(pH3)到達后腸發揮作用。此外，LGM-RCC1生長速度緩慢，培養周期長，制備菌劑成本高昂。因此，需要一種能夠耐受低pH且生長速度快的菌株。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供了一株菌株LGM-DZ1，經鑒定為甲烷菌(Methanomassiliicoccus?sp.)，本發明的菌株LGM-DZ1可以高效產甲烷，并快速清除消化道內的三甲胺等，有效降低動物體內的氧化三甲胺含量。

本發明的另一目的是提供菌株LGM-DZ1的分離篩選以及在發酵生產甲烷、或制備益生菌劑或飼料添加劑的應用。

技術方案：為了實現上述目的，本發明提供了一株可降低氧化三甲胺的菌株LGM-DZ1，其分類命名為甲烷菌(Methanomassiliicoccus?sp.)，已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏時間為2022年1月18日，保藏編號為CGMCC?NO.40028，保藏地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所菌種保藏中心，郵編100101。菌株LGM-DZ1由發明人從奶牛皺胃內容物中篩選得到。該菌株LGM-DZ1主要生物學特性：生長速度快，可以快速地將三甲胺轉化成甲烷，且耐受低pH。

本發明所述的菌株LGM-DZ1的分離純化，包括以下步驟：

(1)從屠宰后的奶牛皺胃中采集新鮮的內容物，在厭氧條件下，進行連續梯度稀釋，將稀釋液用注射劑吸取并注入裝有BRN培養基(含有20mmol/L的三甲胺鹽酸鹽)的發酵管中，發酵管中通入100kPa氫氣，39℃震蕩培養7天，連續傳代培養10代，對目的菌株進行富集培養；

(2)利用氣相色譜法，檢測發酵瓶中的甲烷產量。對甲烷產量高的發酵瓶菌液，利用特異性PCR方法，檢測目的甲烷菌，對檢測陽性的培養物進行純化；

(4)將含有目的菌株的發酵液進行連續10倍梯度稀釋到10^-10，每個梯度設4個重復，39℃震蕩培養15天，然后利用特異性PCR技術，對有甲烷產生的稀釋梯度最高的發酵管中的菌液進行目的菌株檢測，得到菌株LGM-DZ1。

本發明提供了菌株LGM-DZ1在發酵生產甲烷中的應用。

其中，所述菌株LGM-DZ1還原甲醇、一甲胺、二甲胺、三甲胺生產甲烷。