專利名稱：角蛋白降解菌njy1的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種角蛋白降解菌NJY1，屬于生物高技術(shù)領(lǐng)域，是利用微生物發(fā)酵的 方法降解角蛋白，適用于優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)飼料蛋白質(zhì)的需求量也越來(lái)越高， 目前，我國(guó)主要靠進(jìn)口魚(yú)粉來(lái)解決蛋白質(zhì)資源的不足，所以如何開(kāi)發(fā)新的蛋白質(zhì) 資源是目前研究的熱點(diǎn)。我國(guó)羽毛資源極為豐富，年產(chǎn)量達(dá)幾十萬(wàn)噸，大量羽毛 的廢棄不僅造成資源的巨大浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。禽類羽毛的蛋白含量高， 一般 在75 90%，而且氨基酸種類較齊全，除賴氨酸和蛋氨酸含量稍低外，其它動(dòng) 物必需氨基酸的組成高于魚(yú)粉，特別是胱氨酸含量為各種天然蛋白飼料之最，在 一定程度上補(bǔ)充了蛋氨基酸的不足。但禽類羽毛主要由角蛋白構(gòu)成，疏水性氨基 酸分布在角蛋白的外周，少量親水性氨基酸包容于肽鏈及蛋白質(zhì)骨架的內(nèi)部，肽 鏈之間形成許多二硫鍵，呈索狀結(jié)構(gòu)，性質(zhì)極其穩(wěn)定，在水、鹽酸及稀鹽溶液中 極難溶解。如未經(jīng)處理，消化道內(nèi)的常見(jiàn)酶類(胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白 酶等)很難將其分解，畜禽對(duì)其消化率較低。因此建立合適可行的方法將羽毛蛋 白轉(zhuǎn)變?yōu)榭上鞍缀桶被岵粌H可以變廢為寶、保護(hù)環(huán)境，還可以促進(jìn)可持續(xù) 發(fā)展，且具有廣闊的應(yīng)用前景。用微生物發(fā)酵處理羽毛，可裂解二硫鍵，減少了 蛋白質(zhì)變性與氨基酸的損失，提高羽毛粉中氨基酸的消化率，增加了可消化氨基 酸，改善了必需氨基酸的平衡性，并降低了氮排除量，減少了氮污染，羽毛粉的 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值顯著提高，所獲得的經(jīng)濟(jì)收益顯然要比常規(guī)方法加工的羽毛粉高的多。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于針對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中飼料蛋白資源開(kāi)始出現(xiàn)嚴(yán)重短缺的問(wèn) 題，提供一種角蛋白降解高效菌株，用于開(kāi)發(fā)新的蛋白飼料。
技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種角蛋白降解菌，該菌株NJY1分類命名為蘇云金芽孢
桿菌(Sad/^wto/^g/e/M/s), 2008年05月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管 理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCCN0.2494。主要生物學(xué)特性 為G+，菌體為桿狀，大小約0.6 0.7nmxl.4 1.5pm，具有鞭毛；接觸酶，葡萄 糖、蔗糖產(chǎn)酸，利用檸檬酸鹽，水解酪素、明膠、淀粉陽(yáng)性；阿拉伯糖，甘露 醇、木糖產(chǎn)酸陰性。該菌株16SrDNA的Genbank登陸號(hào)為EU624205。
上述菌株NJY1的擴(kuò)大培養(yǎng)方法為
1) 種子培養(yǎng)基的配方為，1L蒸餾水中含6.0g蛋白胨，4.0g牛肉浸膏，2.0g 酵母浸汁，5.0g氯化鈉。加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5， 12rC高壓滅菌15min。
2) 將上述得到的菌株NJY1接種于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL的錐形 瓶中，溫度37X:條件下，在搖床上以120r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)24h，獲得NJY1菌 液，菌體數(shù)量為4X10"CFU/mL。角蛋白降解菌NJY1能在羽毛粉培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，產(chǎn)生透明水解圈。所述羽毛 粉培養(yǎng)基配方為1L蒸餾水中含5.0g氯化鈉，20.0g羽毛粉，20.0g瓊脂粉。 加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5， 121'C高壓滅菌15min。
用角蛋白降解菌NJY1發(fā)酵角蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基，角蛋白降解率達(dá)72.5%。角 蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為，1L蒸餾水中含O.Olg氯化鈣，O.lg硫酸鎂，0.5g 氯化鈉，0.3g磷酸氫二鉀，0.4g磷酸二氫鉀，20g羽毛粉，調(diào)節(jié)pH7.5， 121°C 高壓滅菌15min。
有益效果
本發(fā)明提供了角蛋白降解菌NJY1。角蛋白降解菌NJY1能在羽毛粉培養(yǎng)基 上生長(zhǎng)，產(chǎn)生透明水解圈。用角蛋白降解菌NJY1發(fā)酵角蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基，角蛋 白降解率達(dá)72.5%。本發(fā)明還提供了角蛋白降解菌NJY1的擴(kuò)大培養(yǎng)方法，產(chǎn)品 中的菌體數(shù)量達(dá)到4X 10"CFU/mL。
角蛋白降解菌NJY1可用于畜禽屠宰廢棄羽毛資源的開(kāi)發(fā)利用，產(chǎn)量巨大的 畜禽屠宰羽毛用高效菌株發(fā)酵后可作為優(yōu)質(zhì)蛋白詞料源，特別是將羽毛蛋白轉(zhuǎn)化 成飼料，不僅可以變廢為寶、保護(hù)環(huán)境，還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，具有廣闊的應(yīng) 用前景。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:高效菌株分離
從堆積羽毛的土壤等特殊環(huán)境中采集樣品2g，加入10mL無(wú)菌生理鹽水， 振蕩lmin，靜置5min，吸取上清液接種營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，溫度37'C條件下培養(yǎng) 48h。
將上述培養(yǎng)菌種劃線接種羽毛粉培養(yǎng)基平板，溫度37'C條件下培養(yǎng)24h。 所述羽毛粉培養(yǎng)基配方為，1L蒸餾水中含5.0g氯化鈉，20.0g羽毛粉，20.0g 瓊脂粉。加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5， 12rC高壓滅菌15min。
對(duì)上述培養(yǎng)基中產(chǎn)生水解圈較大的細(xì)菌進(jìn)行純培養(yǎng)。得到水解角蛋白能力 較大的一株細(xì)菌，命名為NJY1。該菌株NJY1分類命名為蘇云金芽孢桿菌 (5fld/to^"n'"g/e"^)， 2008年05月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委 員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCCNO. 2494。主要生物學(xué)特性為G+， 菌體為桿狀，大小約0.6 0.7nmxl.4 1.5nm，具有鞭毛；接觸酶，葡萄糖、蔗 糖產(chǎn)酸，利用檸檬酸鹽，水解酪素、明膠、淀粉陽(yáng)性；阿拉伯糖，甘露醇、木 糖產(chǎn)酸陰性。該菌株16S rDNA的Genbank登陸號(hào)為EU624205。
實(shí)施例2:上述菌株NJY1的擴(kuò)大培養(yǎng)
種子培養(yǎng)基的配方為，1L蒸餾水中含6.0g蛋白胨，4.0g牛肉浸膏，2.0g 酵母浸汁，5.0g氯化鈉。加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5， 12rC高壓滅菌15min。
將上述得到的菌株NJY1接種于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL的錐形瓶 中，溫度37'C條件下，在搖床上以120r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)24h，獲得NJY1液體 培養(yǎng)物，菌體數(shù)量為4X10"CFU/mL。
實(shí)施例3:利用菌株NJY1在羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵降解羽毛
取實(shí)施例2獲得的NJY1液體培養(yǎng)物lmL，接種于裝有l(wèi)OOmL羽毛發(fā)酵培 養(yǎng)基的500mL錐形瓶中，溫度37'C條件下，在搖床上以180r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)3 天。羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為，1L蒸餾水中含O.Olg氯化鈣，O.lg硫酸鎂，0.5g 氯化鈉，0.3g磷酸氫二鉀，0.4g磷酸二氫鉀，160根完整羽毛，調(diào)節(jié)pH8.0， 121 'C高壓滅菌15min。培養(yǎng)基中的羽毛隨時(shí)間的增加先是羽毛小枝逐漸脫落，然后 羽毛梗逐漸斷裂，3天后羽毛完全降解，培養(yǎng)基成為均一的混懸液。
實(shí)施例4:禾IJ用菌株NJY1在角蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵降解角蛋白取實(shí)施例2獲得的NJY1液體培養(yǎng)物lmL，接種于裝有l(wèi)OOmL角蛋白發(fā)酵 培養(yǎng)基的500mL錐形瓶中，溫度37"C條件下，在搖床上以180r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng) 3天。角蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為，1L蒸餾水中含O.Olg氯化鈣，O.lg硫酸鎂， 0.5g氯化鈉，0.3g磷酸氫二鉀，0.4g磷酸二氫鉀，20g羽毛粉，調(diào)節(jié)pH7.5， 121 。C高壓滅菌15min。根據(jù)殘?jiān)亓康淖兓瘻y(cè)定角蛋白降解率，培養(yǎng)三天后角蛋白 降解率為72.5%。
權(quán)利要求
1.一種角蛋白降解菌NJY1，其特征在于，該菌株NJY1分類命名為蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)，2008年05月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCC NO.2494。
2. 如權(quán)利要求l所述的角蛋白降解菌，其擴(kuò)大培養(yǎng)方法為-(1) 種子培養(yǎng)基的配制1L蒸餾水中含6.0g蛋白胨、4.0g牛肉浸膏、2.0g酵母浸汁和 5.0g氯化鈉，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5， 121'C高壓滅菌15min;(2) 將權(quán)利要求1所述菌株NJY1接種于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL的錐形瓶中， 溫度37'C條件下，在搖床上以120r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)24h，獲得NJY1菌液。
3. 權(quán)利要求1或2所述的角蛋白降解菌在降解含角蛋白物質(zhì)如羽毛和動(dòng)物毛發(fā)以獲取 小分子蛋白、多肽、氨基酸方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種角蛋白降解菌NJY1，屬于生物高技術(shù)領(lǐng)域。該菌株NJY1分類命名為蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)，保藏號(hào)為CGMCC NO.2494。將菌株接種于種子培養(yǎng)基中，37℃條件下，以120r/min培養(yǎng)24h，獲得NJY1液體培養(yǎng)物。該菌株在羽毛粉培養(yǎng)基上產(chǎn)生透明的水解圈，在羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵降解羽毛，在角蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基中角蛋白降解率為72.5％，本發(fā)明是利用微生物發(fā)酵的方法降解角蛋白，適用于優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的生產(chǎn)。可用于畜禽屠宰廢棄羽毛資源的開(kāi)發(fā)利用，特別是將羽毛蛋白轉(zhuǎn)化成飼料，不僅可以變廢為寶、保護(hù)環(huán)境，還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C12N1/20GK101372678SQ200810155958
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者姚大偉, 楊德吉, 政 王, 郭士兵, 陶艷華 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)