[发明专利]一株枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 3-2及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一株枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 3-2及其应用。

背景技术

在现代农业中，随着经济的发展，大型的养殖场越来越多。家禽养殖和加工过程中产生的大量羽毛等角蛋白废弃物每年在全球范围内可至成百上千万吨，我国也达几十万吨，这对环境造成了极大的污染，同时，研究人员发现，角蛋白富含有大量的蛋白质和氨基酸，对其营养成分的研究表明：羽毛中含粗蛋白超过80 %，各种氨基酸总量超过70 %。可见，若加以恰当处理，羽毛等角蛋白废弃物可达到生物转化的目的。

组成家禽羽毛的角蛋白是一种纤维，不可溶性的结构蛋白，大部分以β-折叠成超螺旋结构，多肽链的半胱氨酸残基之间的二硫键高度紧密交叉联结，因而机械稳定性强，一般的蛋白水解酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶都难以将其降解。

然而，在自然界中角蛋白并未有聚积的现象，这表明某些特殊的微生物在发挥降解角蛋白的作用, 其原因就在于这些微生物能分泌一类酶，称为角蛋白酶（keratinase，EC 3.4.21/24/99.11），该类酶能够特异性地分解角蛋白，使其降解为多肽和氨基酸。自1899年Ward报道了真菌马爪甲团囊菌（Onygenaequina）能分解角蛋白以来，已先后发现30余种微生物具有降解角蛋白的能力，主要包括真菌、放线菌和细菌3类。其中，产生蛋白酶的细菌多来自芽孢杆菌，研究最为深入的是地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，个别菌株所产角蛋白酶已进行了商业化生产，如地衣芽孢杆菌PWD-1（Bacillius licheniforrmis PWD-1）纯化后角蛋白酶活性很高，商品名称为Versazyme^TM。

我国在羽毛角蛋白分解菌的培养和筛选方面的研究落后于国外，分离与筛选出的高效菌种并不多，且多是真菌与放线菌，因而筛选高产而且具较好稳定性角蛋白酶新的菌群也是一个研究热点。羽毛废弃物经过适当处理，使废弃的羽毛角蛋白直接转变成蛋白质或复合氨基酸，从而变废为宝，既能保护环境又资源利用，这也将具有十分显著的经济效益和深远的社会效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种枯草芽孢杆菌。

本发明的另一目的是提供上述枯草芽孢杆菌的应用。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一株枯草芽孢杆菌，分类命名为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)3-2，本发明中简称枯草芽孢杆菌3-2，该菌于2013年11月8日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址：中国湖北省武汉市武汉大学，保藏编号为CCTCC No. M2013555。

所述枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 3-2是发明人从广东温氏食品集团有限公司养殖场采集的土样中分离出来的。

菌株分离后经菌落形态鉴定：该菌在平板上培养24h后的菌落呈白色，圆形，表面光滑不透明，边缘整齐；革兰氏染色为阳性，菌体杆状，具有端生纤毛，运动，无荚膜，芽孢周生，椭圆形。

该菌的16S rDNA核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

经生理生化测定，本发明的枯草芽孢杆菌3-2的脲酶试验为阴性，接触酶试验为阴性；能水解明胶、淀粉，对吐温80不具水解性；硝酸还原测定为阳性，苯丙氨酸测定为阴性。生长最适温度范围28～30 ℃。

该菌株具有分解羽毛的功能，能够产生角蛋白酶，经测定，该菌培养3天后，角蛋白酶活性达46.43U/ml，因此可用于生产角蛋白酶的工业生产中，对角蛋白酶的研究和利用具有重要价值。

附图说明

    图1. 枯草芽孢杆菌3-2的透射电子显微镜照片(6000倍)。

    图2. 枯草芽孢杆菌3-2及部分相关菌株依据16S rDNA序列构建的系统发育树。

    图3. 枯草芽孢杆菌3-2降解羽毛的效果图，其中锥形瓶3-2为加入枯草芽孢杆菌3-2的实验组，锥形瓶CK为空白对照组。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例进一步解释本发明，但不对本发明构成任何限定。以下实施例中除特殊说明外，均为本领域常规试剂和方法步骤。

实施例1 枯草芽孢杆菌3-2的分离

土样取自广东省广州市华南农业大学校内，混入鸡羽毛，待羽毛分解后收集土样，自然阴干，4℃保存备用。