[发明专利]一株瘤胃菌及其应用

说明书

本发明涉及一株瘤胃菌及其应用，属于微生物技术领域。针对现有产己酸菌生产己酸的速率较低、产量较低的问题，本发明提供了一株新的瘤胃菌(Clostridium sp.)CPB6 GDMCC No：60133。该菌株的菌落形态为圆形，白色凸起，质地粘稠。扫描电镜显示该菌体呈短杆状，菌体大小为2μm×0.5μm，该菌株革兰氏染色阳性，菌体的适宜生长温度30‑40℃，pH5.0‑6.5，厌氧生长，发酵葡萄糖产酸产气。该菌株可利用乳酸产己酸，产己酸浓度可达16.6g/L，最高产率可以达到5.29g/L/d；还可用于含乳酸废水、有机废弃物生产高附加值的己酸，实现废物资源化和循环利用。

技术领域

本发明涉及一株瘤胃菌及其应用，属于微生物技术领域。

背景技术

己酸是一种重要的化工原料，可用于食品香料、动物饲料、绿色抗菌剂、缓蚀剂和生物燃料等领域。特别地，己酸还是生成浓香型白酒的主体香成份—己酸乙酯的前体物，具有广泛的应用前景。微生物催化产己酸研究最多和最为深入的是克氏梭菌(Clostridiumklyuveri)，该菌以乙醇为电子供体，乙酸为电子受体合成己酸。目前普遍以此工艺进行己酸的生物合成。

近年来，有研究表明乳酸同样可作为电子供体，用于合成己酸，效率甚至高于以乙醇为电子供体合成己酸的途径。乳酸是碳水化合物厌氧降解过程中常见的中间产物，例如，传统窖池酿酒过程中，除了产乙醇外，还会产生大量的乳酸，其浓度甚至高于乙醇浓度5-10倍。另外，城市废水和食品发酵废水在厌氧处理时，其中的碳水化合物(占废水COD的17-70％)会转化为乳酸、乙酸等中间产物。由于乳酸、乙酸等小分子中间产物可溶于水，回收成本高，因此基本未被有效回收利用，大量废物资源被白白浪费；此外，乳酸还可以从许多有机废弃物中较容易地获得，比如农业废弃物玉米秸秆和玉米芯发酵。由于己酸较乳酸溶解度低(仅1％)，附加值高(4-5倍)，易于提取，因此以乳酸为底物合成己酸的途径为废水、废弃物资源化提供了一条新思路。

目前的研究中，通过乳酸合成己酸的工艺多采用混合菌种，在菌种调控和稳定性方面存在一定的问题。分离获得具有利用乳酸合成己酸的纯菌种，制备成强化菌剂，用于乳酸—己酸的工业化高效转化，以及相关工艺(比如酿酒发酵)的调控非常具有实际应用价值。截止目前，已报道的能够利用乳酸产己酸的纯菌仅有Megasphaera elsdenii J1和本发明人前期分离的一株新菌瘤胃菌CPC-11(申请号：201511025819.4)。但Megasphaeraelsdenii J1利用乳酸主要产丁酸，己酸仅为其副产物，产量非常低(约23.2mg/L)，不具备工业化应用潜力。本发明人前期分离的瘤胃菌CPC-11可以将乳酸转化为己酸，产己酸的速率为1.46g/L/d，但该菌产己酸的速率仍然较低，因此，还需要开发一种产己酸速率更高、产己酸浓度更高的新菌株。

发明内容

针对现有产己酸菌生产己酸的速率较低、产量较低的问题，本发明提供了一株新的瘤胃菌(Clostridium sp.)CPB6，已于2016年12月20日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址：广州市先烈中路100号，广东省微生物研究所59号楼5楼，保藏编号：GDMCCNo.60133。