[发明专利]一种海洋过氧化氢酶产酶菌及其定向筛选方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋生物工程技术领域，具体涉及一种海洋过氧化氢酶高产菌及采用自创的半固体培养基定向筛选过氧化氢酶高产菌株的方法。

背景技术

纺织工业是我国传统产业和支柱产业，在国内生产总值和外贸出口总值中占据重要地位。当前纺织业产生污染严重，尤其是在印染加工过程中，传统工艺耗费大量的水和化学品，不仅耗费资源，同时还造成环境污染，破坏生态平衡。改变纺织行业高耗能、高污染的传统粗放经济增长方式，须以绿色生物技术工业替代、改造纺织工业过程，促进纺织工业产业升级，从源头上解决纺织工业过程的资源短缺与环境污染等问题。

采用高效生物催化剂参与的酶处理工艺替代传统化学处理工艺具有良好的经济效益和环保效益。以过氧化氢酶为技术关键的氧漂生物净化工艺及漂染一浴工艺是其中的技术热点之一。织物氧漂后添加过氧化氢酶取代传统的化学还原剂及水洗处理，达到去除残余H₂O₂的同时可直接进行后续染色。利用过氧化氢酶分解漂浴中剩余的过氧化氢，是至今为止发现的最为高效的生物酶催化反应之一，其主要优点有：在冷水中作用可节约大量能源；水解产物为水和氧气，对环境零污染；缩短漂白和染色之间的冲洗时间；织物漂白后一次酶洗就能达到三次水洗的脱氧效果。

除了纺织行业外，制浆和造纸工业中采用过氧化氢进行漂白已十分普遍，如无氯漂白（ECF）和全无氯漂白（TCF）工艺，后续除氧工艺中需过氧化氢酶为代表的除氧剂参与。近年来过氧化氢还被用于工业废水的处理的中，全球每年的过氧化氢用量正以8~10％的速度递增，大量高浓过氧化氢废水破坏了水处理过程中的活性污泥，给水处理带来极大压力，因此过氧化氢酶在废水预处理中也具有较大应用前景。此外，过氧化氢酶还可用于其它需要安全、快速地清除过氧化氢场合，例如：食品和医疗领域等。

采用微生物发酵获取过氧化氢酶的方法与其它方法相比具有一定优势。以往过氧化氢酶主要从动物肝脏中提取，粗产物经巴氏消毒和硅藻土助滤方法处理，酶液和样品损失大，对动物自身携带的病毒往往束手无策，对下游酶制剂使用人员健康存在一定隐患。此外，传统方法受原材料限制，对日益增加的酶需求量也不堪重负。采用微生物发酵获取过氧化氢酶，能利用秸秆、淀粉、琼脂等廉价底物，酶产量大、可变废为宝，对环境影响极小。微生物发酵规模化生产过氧化氢酶在环境和经济方面均具有一定优势。

过氧化氢酶广泛存在于需氧微生物中，目前国外已采用不同种属的菌株发酵生产过氧化氢酶，部分已经商品化。据美国专利报告，以发酵方式所获得的过氧化氢酶产量较低。国内发酵法生产过氧化氢酶所涉及的菌株较少。目前产业界所使用的过氧化氢酶，不论是在来源及制备方法方面都有较大的改良空间。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能生产过氧化氢酶的高产量菌株。

本发明的菌株是一株采用半固体培养基筛选方法筛选获得的过氧化氢酶产酶菌，分类命名为中华动性杆菌（Planomicrobium chinense），分离自海洋海水样品，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.6043,保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所（100101），保藏日期为2012年4月24日。

经形态鉴定及生物学特性研究，保藏号为CGMCC No.6043的菌株具有以下特征：

（1）菌落形态：菌落呈圆形，表面光滑，边缘平整，微凸起，黄色；

（2）细胞形态：革兰氏阳性菌，细胞显微镜下（Olympus,BX40）呈现运动性，形态为球状居多（0.8×1.0μm）；

（3）生理生化特征：好氧生长；水解明胶，不水解淀粉、酪素、吐温80和七叶树素；能利用葡萄糖产酸，不能利用蔗糖、棉子糖、木聚糖、乳糖、阿拉伯糖、纤维二糖、木糖、鼠李糖、密二糖、甘露糖或甘露醇产酸。

对保藏号为CGMCC No.6043菌株的16S rRNA基因进行PCR扩增与序列测定，发现16S rRNA基因部分片段长度为569bp（Seq ID No.1），与已知的中华动性杆菌标准菌株（P.chinense）的16S rRNA基因序列相似性为99％。CGMCC No.6043菌株的16S rRNA序列具体可见序列表。