本發(fā)明屬于微生物，具體涉及一株粘質(zhì)沙雷氏菌g3及其發(fā)酵菌劑和在制備褐變抑制劑中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、馬鈴薯（solanum?tuberosum?l.）又名土豆、洋山芋等，是全球最重要的第四大糧食作物，而我國是世界馬鈴薯生產(chǎn)第一大國，其馬鈴薯消費模式主要以鮮食為主，占據(jù)我國馬鈴薯消費量的50?%以上。馬鈴薯塊莖含有大量的淀粉，且富含蛋白質(zhì)、氨基酸，擁有所有糧食作物中最全的維生素，口感細膩，深受消費者青睞。隨著我國社會現(xiàn)代化不斷進行中，人們越來越適應(yīng)快節(jié)奏的生活，鮮切果蔬以強大優(yōu)勢有涌入市場，而鮮切馬鈴薯成為鮮切果蔬中最常見的一種。同時鮮切馬鈴薯加工過程中的問題也漸漸呈現(xiàn)出來，在切割馬鈴薯時，由于外部機械傷造成代謝活動增強，同時內(nèi)部組織與外部氧氣接觸，從而發(fā)生褐變，馬鈴薯褐變出現(xiàn)的外觀不良、失鮮、失重等一系列問題，使其感官品質(zhì)下降，進而影響鮮切馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的加工與銷售。

2、目前廣泛使用的控制褐變技術(shù)，存在褐變抑制效果不穩(wěn)定及安全性問題，不能有效地滿足馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)。近幾年，一些植物蛋白酶用于緩解鮮切果蔬的褐變，并且有些蛋白酶能夠降解ppo，現(xiàn)有技術(shù)中的這些植物蛋白酶雖然安全可靠，但是來源限制、提取困難，很難大規(guī)模生產(chǎn)。尋找能夠降解或高強度抑制ppo活性的微生物蛋白酶對抑制褐變的研究具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提供了一株粘質(zhì)沙雷氏菌g3及其發(fā)酵菌劑和在制備褐變抑制劑中的應(yīng)用。本發(fā)明篩選獲得了一株粘質(zhì)沙雷氏菌g3，并對該菌株進行發(fā)酵，并將該菌株g3的發(fā)酵液、菌體及菌體破碎液作用于鮮切馬鈴薯，實驗證明菌株g3的發(fā)酵液、菌體和菌體破碎液能夠降低多酚氧化酶（polyphenoloxidase，ppo）的活性，對鮮切馬鈴薯的褐變有著良好的抑制作用，實驗結(jié)果證明該菌株用于制備褐變抑制劑具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一株粘質(zhì)沙雷氏菌g3，其分類命名為粘質(zhì)沙雷氏菌serratiamarcescens，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.29042。

4、進一步的：所述菌株g3為革蘭氏陰性菌，其菌落呈橢圓形，菌體呈乳白色，不透明，表明光滑濕潤，質(zhì)黏，邊緣不規(guī)則，周生鞭毛。

5、進一步的：所述菌株g3適宜生長的溫度為28~37?℃，ph為5~12。

6、本發(fā)明還提供了所述的粘質(zhì)沙雷氏菌g3的發(fā)酵菌劑，所述發(fā)酵菌劑包括發(fā)酵液、菌株菌體、菌體破碎液、菌株粗蛋白。

7、進一步的：所述發(fā)酵液中粘質(zhì)沙雷氏菌g3的含菌量為8×109?個/ml-6×1010?個/ml。

8、進一步的：所述菌體破碎液的破碎條件為：功率300-400?w，時間15-45?min。

9、進一步的：所述菌株g3?lb培養(yǎng)基（生長培養(yǎng)基）的最優(yōu)配方比例為：胰蛋白胨1?%、酵母提取物0.5?%、氯化鈉1?%，以質(zhì)量比計，ph自然，121?℃高壓滅菌20?min。

10、進一步的：所述菌株g3的發(fā)酵培養(yǎng)基的最優(yōu)配方比例為：胰蛋白胨1.7?%、酵母提取物0.5?%、磷酸氫二鉀0.25?%、葡萄糖0.25?%、大豆蛋白胨0.3?%，以質(zhì)量比計，ph?7.6，115℃高壓滅菌15?min。

11、進一步的：所述g3菌發(fā)酵條件為：最適ph為7，培養(yǎng)溫度為37?℃，培養(yǎng)時間為24?h。

12、進一步的：發(fā)酵后的菌液于4?℃、10000?r/min條件下離心10?min，無菌去離子水沖洗，回溶得到菌株菌體。

13、進一步的：所述g3發(fā)酵菌體破碎液的制備條件為：超聲破碎處理，溫度0?℃，破碎功率400?w，時間45?min（工作3?s，休息8?s）。

14、進一步的：所述g3發(fā)酵菌體破碎液中蛋白類物質(zhì)的獲?。毫蛩徜@沉淀、透析除鹽，溫度4?℃，透析終點為透析液前后ph變化不大。

15、本發(fā)明還提供了所述的粘質(zhì)沙雷氏菌株g3和/或所述的發(fā)酵菌劑在抑制褐變中的應(yīng)用。

16、進一步的：所述g3發(fā)酵菌劑對馬鈴薯漿液褐變度及ppo活性具有較強抑制作用，從而延緩馬鈴薯漿液褐變。

17、本發(fā)明還提供了所述的述粘質(zhì)沙雷氏菌g3或所述的發(fā)酵菌劑在用于制備褐變抑制劑中的應(yīng)用。

18、進一步的：所述褐變抑制劑能夠抑制馬鈴薯的褐變。

19、本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是：本發(fā)明分離篩選到一株粘質(zhì)沙雷氏菌（serratiamarcescens）g3，所述粘質(zhì)沙雷氏菌g3可以在lb固體/液體培養(yǎng)基中生長，生長溫度為28~37℃，ph為5~12，鹽濃度為171?mmol/l，最適生長溫度為37?℃，最適ph為7，培養(yǎng)終點為od值等于2.0±0.2，生長培養(yǎng)基組分為胰蛋白胨1?%、酵母提取物0.5?%、氯化鈉1?%。發(fā)酵利用tsb培養(yǎng)基，發(fā)酵溫度37?℃，ph為7，發(fā)酵時間為24?h，發(fā)酵培養(yǎng)基成分胰蛋白胨1.7?%、酵母提取物0.5?%、磷酸氫二鉀0.25?%、葡萄糖0.25?%、大豆蛋白胨0.3?%。最優(yōu)條件下菌的濃度為8×109?個/ml-6×1010?個/ml。

20、本發(fā)明通過實驗證明所述粘質(zhì)沙雷氏菌g3及其發(fā)酵菌劑能夠抑制馬鈴薯漿液的褐變度及ppo的活性，具有性狀穩(wěn)定、培養(yǎng)簡單、效果明顯、適用條件較廣以及不會造成環(huán)境污染等優(yōu)點，可以將其制備成控制馬鈴薯褐變的生防制劑，明顯提高馬鈴薯的商品價值，而且不會改變馬鈴薯性狀與基因，效率高且效果明顯。本發(fā)明所述的發(fā)酵菌劑具有活菌數(shù)高，菌懸液中菌種適應(yīng)能力強，菌株性能穩(wěn)定，制備方法簡單，成本低等優(yōu)點，具有良好的市場應(yīng)用前景。

21、本發(fā)明提供了一種能夠降解或高強度抑制ppo、安全、可靠、成本低的生物酶制劑，通過篩選高產(chǎn)蛋白酶的微生物，從而篩選到能夠降解或高效抑制ppo的蛋白酶，為解決馬鈴薯行業(yè)面臨的問題提供了一個新方向，也為鮮切果蔬褐變研究領(lǐng)域提供了新思路。

技術(shù)特征：

1.一株粘質(zhì)沙雷氏菌g3，其特征在于：其分類命名為粘質(zhì)沙雷氏菌serratia?marcescens，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.29042。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘質(zhì)沙雷氏菌g3，其特征在于：所述粘質(zhì)沙雷氏菌g3為革蘭氏陰性短桿菌，其菌落呈橢圓形，菌體呈乳白色，不透明，表面光滑濕潤，質(zhì)黏，邊緣不規(guī)則，周生鞭毛。

3.權(quán)利要求1所述的粘質(zhì)沙雷氏菌g3的發(fā)酵菌劑，其特征在于，所述發(fā)酵菌劑包括發(fā)酵液、菌株菌體、菌體破碎液、菌株粗蛋白。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘質(zhì)沙雷氏菌g3的發(fā)酵菌劑，其特征在于：所述發(fā)酵液中粘質(zhì)沙雷氏菌g3的含菌量為8×109?個/ml-6×1010?個/ml。

5.?根據(jù)權(quán)利要求書3所述的粘質(zhì)沙雷氏菌g3的發(fā)酵菌劑，其特征在于：所述發(fā)酵液的發(fā)酵條件為：ph為6.8-7.0，培養(yǎng)溫度為37?℃，培養(yǎng)時間為24-48?h。

6.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘質(zhì)沙雷氏菌g3的發(fā)酵菌劑，其特征在于：所述粘質(zhì)沙雷氏菌g3的發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：胰蛋白胨1.7?%、酵母提取物0.5?%、磷酸氫二鉀0.25?%、葡萄糖0.25?%、大豆蛋白胨0.3?%，余量為水，以質(zhì)量比計。

7.權(quán)利要求1所述的粘質(zhì)沙雷氏菌株g3和/或權(quán)利要求3所述的發(fā)酵菌劑在抑制褐變中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述質(zhì)沙雷氏菌株g3能夠抑制ppo活性。

9.權(quán)利要求1所述的粘質(zhì)沙雷氏菌株g3和/或權(quán)利要求3所述的發(fā)酵菌劑在用于制備褐變抑制劑中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述褐變抑制劑能夠抑制馬鈴薯的褐變。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一株粘質(zhì)沙雷氏菌G3及其發(fā)酵菌劑和在制備褐變抑制劑中的應(yīng)用，該G3菌株于2023年11月15日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCC?No.29042。本發(fā)明經(jīng)實驗證明該菌株發(fā)酵液、菌株菌體、菌株破碎液、菌體粗蛋白對PPO有較強的抑制作用。本發(fā)明提供了利用該菌株在抑制褐變方面的應(yīng)用。本發(fā)明實驗證明該菌株破碎液中蛋白類物質(zhì)可以顯著降低馬鈴薯漿液的褐變度及PPO的活性，從而延緩褐變。本發(fā)明的粘質(zhì)沙雷氏菌G3對馬鈴薯PPO的強抑制作用可以將其制備成抑制褐變的微生物制劑，具有重要的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：劉佩,高心雨,王姝文,王慶國,李鈺,王玉瑩
受保護的技術(shù)使用者：山東農(nóng)業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2