[发明专利]一种地衣芽孢杆菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属生物化工领域，具体的说，涉及一种地衣芽孢杆菌，及其应用该芽孢杆菌催化还原芳香族硝基化合物为相对应的胺类化合物的方法。

背景技术

由于我国境内的地理环境、气候条件千差万别，微生物资源相当的丰富。人们通过在各种不同纬度、海拔以及气候的地域寻找新的微生物菌种。一般地，通过菌株的形态特征、培养特征以及生理生化特征等对微生物菌种进行分类鉴别，同时还常常采用检测微生物菌种的16srDNA的序列来明确该菌种的分类地位。

通过对在全国各地采集得来的微生物菌种进行培养，在得到的代谢产物中寻找生物酶，来催化各种有机单元反应，如酰胺酶可以催化腈类化合物的水合反应制备相应的酰胺类和有机酸类化合物，如水解酶能够催化酯类化合物的水解反应制备相应有机酸类和醇类化合物，等等。目前，利用微生物发酵培养得到的生物酶来催化合成各类化工产品，已成为生产大宗精细化学产品的重要手段之一。

由芳香族硝基化合物制备芳香胺是一重要的有机合成单元，是制备芳胺的重要途径。产品芳胺广泛应用于医药、农药、染料、助剂等领域，是重要的有机合成中间体。传统的以芳香族硝基化合物制备芳胺的技术主要有：在电解质中用铁粉还原、硫化碱还原、催化加氢还原、电化还原等。但是这些方法都存在各自的不足，如：铁粉还原法的劳动强度大、污染严重；硫化碱法收率低、废水量大；催化加氢法成本高、安全性不高；电化还原法能耗大、成本高。

发明内容

本申请的发明人在我国江苏省盐城地区的土壤中采集并分离到一株菌株，编号为SPRI-60421，通过对其16SrDNA序列的测定和培养特征、生化特征等分析，鉴定其为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)；进一步的研究发现，该菌株的发酵培养物具有硝基还原能力，能够将芳香族硝基化合物催化还原成相应的芳香胺类化合物。

因此，本发明的首要目的就在提供一种地衣芽孢杆菌SPRI-60421及其培养方法。

本发明的另一个目的在于提供一种SPRI-60421催化还原制备芳香胺类化合物的应用。

本发明的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421，已于2007年12月05日提交中国普通微生物保藏中心保藏，保藏号为CGMCCNo.2280。

经测定，该菌株的16SrDNA序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421经发酵培养后，用于催化还原制备芳香胺类化合物。

根据本发明，所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421的发酵培养条件如下：在37℃下230rpm振荡培养24小时；培养基的重量体积百分比组成包括：1％葡萄糖、0.5％酵母膏、0.5％肉膏、1％氯化钠；PH范围可为6-8；培养温度在24-45℃，通气量以通气比1∶0.1到1比1之间。

根据本发明，所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421不仅能应用于高效地催化单硝基芳香化合物，同时还可以应用于高效地还原二硝基芳香化合物为相应的一胺或二胺产品。其催化反应可以用下述反应通式表示：

根据本发明，所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421培养结束后将发酵液和菌体分离，所获得菌体沉淀加入到含有芳香族硝基化合物的转化液中，使芳香族硝基化合物转化为芳香胺类化合物。

根据本发明，转化结束后，去除菌体细胞，转化液用有机溶剂萃取后，用层析、精馏等常规分离手段将未完全转化的芳香族硝基化合物和产物芳香胺分离。

具体实施方式

下面通过具体实施例，进一步说明本发明。

本发明的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421，已于2007年12月05日提交中国普通微生物保藏中心保藏，保藏号为CGMCCNo.2280。

以下实施例所涉及的原材料皆可通过市售得到，且涉及到的浓度均为重量体积比浓度。

本发明的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SPRI-60421的形态特征、培养特征及16srDNA的序列和菌种分类结果如下：

1、形态特征和培养特征：