[发明专利]一株产褐藻胶裂解酶的菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于海洋生物技术领域，具体涉及一种生产褐藻胶裂解酶的菌株及其应用。

背景技术

藻类被誉为“能源新秀”，与其他陆生植物相比，藻类可在单位养殖面积下获得更高的生物量，也更容易大面积栽培和机械化采收。因此藻类渐渐成为现代的生物能源材料，在产量、产能以及总成本上都具有显著优势。

褐藻中含有大量的褐藻胶，褐藻类本身的结构复杂，其细胞壁组成成分褐藻胶难以降解，各种多糖紧紧结合成一个有机整体，复杂的结构造成了藻类利用上的困难。这无形中增加了利用藻类生物能源生产的成本。另外，褐藻胶被裂解以后可以制备不同长度的寡糖，这种寡糖具有多种生物活性，具有潜在的产业价值。因此，致力于寻找经济高效的细胞壁多糖裂解酶成为研究热点之一。

当前，常规的裂解酶存在水解效率低、产量低等问题。所以，通过现有的技术手段，对自然界及动物肠道内的微生物资源进行挖掘，以期望得到一种在降解褐藻胶方面上能力突出的菌株。为后续的采用系统方法研究自然中降解策略，为发展有效褐藻加工技术提供重要的理论和技术基础。

发明内容

本发明目的之一在于提供一株生产褐藻胶裂解酶的菌株，本发明所述菌株是首次从海胆肠道研磨物中筛选得到，可以在最适条件下高效的合成褐藻胶裂解酶。

本发明目的之二在于提供一株生产褐藻胶裂解酶的菌株的应用，即将筛选出的Halomonas elongata SH-19菌株用于褐藻胶裂解酶的制备，从而高效的生产褐藻胶裂解酶，以弥补现有的褐藻胶水解效果差的不足。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一株产褐藻胶裂解酶的菌株，其特征在于，所述菌株在中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为：CGMCC No.8312，保藏日期为：2013年10月9日，所述菌株分类命名为：海洋嗜盐单胞菌SH-19(Halomonas elongata)。

优选的是，所述菌株筛选自海胆肠道。

一种产褐藻胶裂解酶的方法，其特征在于，应用如权利要求1或2所述的菌株生产褐藻胶裂解酶。

优选的是，所述的方法具体包括以下步骤：在褐藻胶裂解酶生产阶段，生产发酵培养基的碳源为褐藻酸钠，褐藻酸钠在生产发酵培养基中的质量百分比浓度为1～3％，氮源为硫酸铵或者氯化铵。

优选的是，所述的方法具体包括以下步骤：

1)种子液制备阶段：利用如权利要求1或2所述的菌株制各种子液；

2)菌种繁殖阶段：将所述种子液接种于一次发酵培养基后，所述一次发酵培养基在pH为4.5～9.5和温度为26～30℃的条件下进行连续发酵；

3)褐藻胶裂解酶生产阶段：向所述一次发酵培养基中添加褐藻酸钠和氯化钠，配制成生产发酵培养基，生产发酵培养基中的褐藻酸钠和氯化钠的浓度各为1～3％，所述生产发酵培养基的pH为4.5～9.5，在26～30℃条件下连续发酵8～14天。

优选的是，所述一次发酵培养基成分为：碳源、氮源和陈海水，其中，碳源为牛肉膏或/酵母浸提物，所述氮源为硫酸铵或氯化铵。

优选的是，所述一次发酵培养基中牛肉膏和酵母浸提物的质量百分比浓度各为0.1～1.5％，硫酸铵或者氯化铵的质量百分比浓度为0.1-2％。

优选的是，所述步骤3)中，褐藻酸钠在生产发酵培养基中的质量百分比浓度为1％，氯化钠在生产发酵培养基中的质量百分比浓度为1％。

优选的是，所述一次发酵培养基和所述生产发酵培养基pH均为7.5～8.5。

优选的是，所述一次发酵培养基和所述生产发酵培养基pH均为7.5。

本发明的有益效果本发明所述菌株SH-19是首次从海胆肠道研磨物中筛选出来，在比较适宜的生长条件下可高效表达褐藻胶裂解酶，可应用于高效生产褐藻胶裂解酶，本发明还对所述菌株SH-19高效表达褐藻胶裂解酶的生活条件进行了探索，获得了所述菌株表达褐藻胶裂解酶的发酵培养中最优碳源、最优氮源、最优氯化钠浓度等生活条件，本发明所述菌株SH-19的发酵培养基配料简单，都是实验室中非常普遍容易获得的，发酵效果显著，使褐藻胶裂解酶的生产成本大大降低，可应用于大规模生产。

附图说明

图1为本发明所述菌株与blast结果相近的菌的16srRNA序列构建的系统发育树。

图2为本发明所述菌株在不同碳源的发酵培养基中时的酶活力和生物量比较图。

图3为本发明所述菌株在不同氮源的发酵培养基中时的酶活力和生物量比较图。