[发明专利]一株产壳聚糖酶的芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明属于微生物技术领域，涉及一株产壳聚糖酶的芽孢杆菌及其应用。该菌株命名为芽孢杆菌(Bacillus sp)HZ20‑1，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2023172，保藏日期为2023年02月22日，保藏地址是中国湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。本发明提供的菌株在最优生长条件及发酵条件下可高效产壳聚糖酶，酶活能够达到60U/mL，该菌体在产酶的过程中无需壳聚糖诱导，也不受外接环境的胁迫下。该酶经检测属于组成型酶，非诱导酶，对该菌进行发酵工艺优化，即可通过菌体的持续扩增达到持续产酶的效果。以上表明该菌具有培养条件简单，极具应用前景，为工业化生产固体或液体型壳聚糖酶提供了一种好的方法。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，尤其是涉及一株产壳聚糖酶的芽孢杆菌及其应用。

背景技术

壳聚糖无毒无味，是一种大分子直链高聚物，可从蚕蛹、蛋壳以及海生生物的贝壳中提取，具有良好的生物相容性，来源广泛，价廉易得。由于其分子链段上的氨基易被质子化而带大量的正电荷，是自然界唯一的阳离子高分子碱性聚合物。近年来,在医疗美容、食品等方面有着重大应用。虽然壳聚糖具有很多的优点，但是壳聚糖不易溶于水和碱溶液，仅易溶于稀酸，限制了其更广泛的应用。而降解壳聚糖获得的壳寡糖具有高效的抗菌、抗氧化、降血脂、降血压、预防感染以及抗肿瘤的效果，因此降解壳聚糖获得壳寡糖的研究已成为发展趋势。

壳聚糖的降解工艺主要有化学降解法和酶解法。相对于目前常用的化学降解法，酶法降解壳聚糖具有条件温和易控、功能性寡糖得率高、不易造成环境污染等优势。壳聚糖酶是催化壳聚糖水解生产壳寡糖和氨基葡萄糖的关键酶。

壳聚糖酶的来源广泛，近年来，研究人员从细菌、真菌和植物中筛选到了具有潜在应用能力的菌株用于发酵生产壳聚糖酶，但是由于大部分菌株的产酶需要诱导物，对工厂的设备要求较高，并且产酶量和酶活较低，不适合用于广泛的工业化生产，限制了酶法生产壳寡糖的推广。

发明内容

基于现有技术中产壳聚糖酶的菌株存在的产酶需要诱导物以及产酶量和酶活较低的问题，本发明提供一株产壳聚糖酶的芽孢杆菌及其应用。

本发明提供的产壳聚糖酶的芽孢杆菌可胞外分泌壳聚糖酶。本发明的芽孢杆菌能够在没有诱导物的情况下高效产壳聚糖酶，为以后的工业化应用提供了基础。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一株产壳聚糖酶的芽孢杆菌，该菌株命名为芽孢杆菌(Bacillus sp)HZ20-1，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2023172，保藏日期为2023年02月22日，保藏地址是中国湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内。

芽孢杆菌(Bacillus sp)HZ20-1形态呈杆状，革兰氏染色阳性，菌落呈浅黄色不透明、菌落无褶皱、中央略微凸起、易挑取、表面无光泽、边缘不规则。

所述芽孢杆菌能够产一种组成型壳聚糖酶，在产酶的过程中无需壳聚糖诱导，也不受外接环境的胁迫。可通过菌体的持续扩增达到持续产酶的效果。

本发明还提供了该产壳聚糖酶的芽孢杆菌的16S rDNA基因，序列如SEQ IDNO.1所示。

该产壳聚糖酶的芽孢杆菌的16S rDNA基因序列的长度为1442bp，通过对菌株的16SrDNA基因序列进行比对分析，建立进化树，确定该菌为芽孢杆菌属(Bacillus sp)。16SrDNA基因具体如下：