[發明專利]一株紅平菇高產真菌及其在產纖維素酶中的應用

在審

• 申請號: 202310030705.7
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN115927017A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 應漢杰;魏荷芬;潘晶;陳勇;劉慶國;溫慶仕;項玲;余斌;周萍;袁童;徐雯暉;張寧
• 申請（專利權）人: 南京高新工大生物技術研究院有限公司;南京工業大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N1/02;C12N1/04;C12N1/36;C12N15/01;C12N9/42;C12R1/645
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 肖明芳

本發明屬于食用菌選育技術領域，具體涉及一株紅平菇高產真菌及其在產纖維素酶中的應用。本發明通過從已知15株大型真菌篩選出生長速率和纖維素酶活最高的一株紅平菇作為出發菌株，經過尖端分離馴化進一步提升其生長速率，生物量及蛋白產量。從5種酶體系中篩選出原生質體數量最多的、再生率最高的、再生時間最短的酶系M2，并對ARTP誘變技術條件進行探究，篩選最佳誘變時間等條件。最后，采用酶系M2制備原生質體聯合ARTP誘變技術，選育出了一株生長速度快、高纖維素酶活和高產蛋白的紅平菇菌株GXGD?EF?13?JD?1，其分類命名為紅平菇Pleurotus?djamor，菌株號GXGD?EF?13?JD?1，已于2022年11月09日保藏于廣東省微生物菌種保藏中心，保藏編號為GDMCC?No：62953。

技術領域

本發明屬于食用菌選育技術領域，具體涉及一株紅平菇高產真菌及其在產纖維素酶中的應用。

背景技術

全世界每年可產生秸稈約20億t，而我國農作物秸稈年產量約為7-7.2億t，其中以玉米、小麥和稻谷秸稈為主，占總秸稈產量的80％。農作物秸稈是自然界中最為豐富的可再生資源之一，是潛在的動物飼料資源。秸稈用作飼料的限制因素，主要是原因它的木質素、纖維素含量高、蛋白質含量低，所以消化率和適口性都差。而利用微生物功能破壞秸稈飼料中木質素、纖維素、半纖維素等結構，提高動物對其利用效果，對秸稈資源的高效利用和轉化，降低飼料成本，緩解飼料供給壓力等方面都具有一定的現實意義。大量研究表明，白腐真菌在處理秸稈飼料時能普遍提高其粗纖維降解率和粗蛋白質含量，白腐真菌是生物圈中木質素、纖維素和半纖維素的重要降解者，白腐真菌能分泌錳過氧化物酶(Mnps)、木質素過氧化物酶(LIPs)、漆酶(Lacs)和半纖維素酶(Hcels)。其在降解秸稈時可破壞秸稈中難以消化的細胞壁結構，將秸稈中的纖維素、半纖維素，在發酵過程中被纖維素酶破壞，分解為多種糖類物質，最終被轉化為可揮發性脂肪酸、CO2等物質。國內外目前研究的白腐菌主要有金孢展齒革菌(Phanerochaete?chrysosporium)、蟲擬蠟菌(Ceriporiopsissubvermispora)、糙皮側耳(Pleurotus?ostreatus)、云芝栓菌(Trametes?versicolor)、粗糙脈孢菌(Neurospora?crassa)、金針菇(Flammulina?velutipes)等。

在秸稈飼料的處理過程中，纖維素的降解速率是食用菌生長的最關鍵的限速步驟之一。纖維素是以β-1，4糖苷鍵連接的葡萄糖殘基為單位組成的長鏈高分子聚合物，其分解產物是葡萄糖，是體現木質纖維素原料生物學價值的主要成分，也是用于動物飼料的主要營養成分，可以替代飼料中常規的能量原料及提供畜禽日糧膳食纖維。因此，關于秸稈飼料的菌種提出了具體要求，一方面要求選育纖維素酶產量高的菌株分解纖維素；另一方面能夠利用有機氮轉化為菌體蛋白合成和分泌更多的營養物質；同時能夠改變原料的適口性，能夠產生多種分解酶，不產生有毒物質，具有促生長快的優勢特性。還需要經過嚴格的審查，謹防對蓄禽和人造成危害。因此，大型食用真菌成為解決這一難題的首選菌株。其產生的纖維素酶將粗飼料秸稈中的糖類轉化為乳酸等物質，形成酸性環境，抑制有害微生物的生長，使pH值降低至4.5-5.0，從而保存秸稈中的營養成分。不僅提高粗蛋白含量，還能夠有效改善纖維表面結構和飼料的適口性，同時菌體自身生物量的增長又可以提高蛋白含量。