一株來自白花丹參植物內(nèi)生真菌及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及微生物技術(shù)領(lǐng)域,尤其設(shè)及一株來自白花丹參植物內(nèi)生真菌及其應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 木質(zhì)纖維素是地球上最為豐富的可再生生物質(zhì)資源。我國木質(zhì)纖維素類資源非常 豐富,賴桿、稻草、甘薦渣、動物糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物中含有大量的纖維素和木質(zhì)素,但是運些 資源并沒有被合理利用,而是被焚燒或者被隨意丟棄。隨著環(huán)境污染、能源虧缺、人口膨脹 等問題日趨嚴重,可作為一種潛在的可再生資源被加 W利用,因此,國內(nèi)外學(xué)者對木質(zhì)纖維 素降解微生物進行了大量研究,但運些微生物處理后纖維素的降解率仍然不高,主要原因 是木質(zhì)素的側(cè)鏈與半纖維素 W共價鍵結(jié)合,形成一個十分致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),阻礙了微生物 對纖維素的降解。因此,要提高木質(zhì)纖維素利用率,最好的方法是先降解木質(zhì)素,其中漆酶 是快速檢測木質(zhì)素分解程度的重要指標,而后再對纖維素、半纖維素進行徹底降解。因此, 本專利的目的是尋找能高效降解木質(zhì)素和纖維素的微生物菌株,用于提高賴桿等木質(zhì)纖維 素的利用率。
[0003] 植物內(nèi)生真菌(Plant endophytic化ngi)是指那些在其生活史的一定階段或全 部階段生活于健康植物各種組織和器官內(nèi)部或細胞間隙的真菌。內(nèi)生真菌在長期與植物共 生的過程中,與木質(zhì)纖維緊密接觸,具有較高的纖維素酶、漆酶、果膠酶、木聚糖酶W及多酪 氧化酶活性,對木質(zhì)素和纖維素有很好的降解能力,為篩選木質(zhì)纖維素降解菌提供了一個 良好的菌種來源。目前采用單一菌株發(fā)酵生產(chǎn)選木質(zhì)纖維素復(fù)合降解酶報道的較少,且現(xiàn) 有菌種所產(chǎn)的復(fù)合酶酶活較低,組成酶系也較單一,不能滿足需要生產(chǎn)的需要。至今尚未見 從白花丹參內(nèi)生真菌中篩選復(fù)合酶高產(chǎn)菌株的報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題,提供一株來自白花丹參植物內(nèi)生真菌及其 應(yīng)用,該菌株在產(chǎn)酶培養(yǎng)基中,產(chǎn)生豐富的木質(zhì)纖維素復(fù)合降解酶。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006] 一株來自白花丹參植物內(nèi)生真菌,其為白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)抓F15,已于2015年11月4日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生 物中屯、(簡稱CGMCC,地址為:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號),保藏號為CGMCC No. 11415。
[0007] 一種菌劑,其活性成分為上述的白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana) 抓 FI 5。
[000引優(yōu)選:上述菌劑為下述(1)-(4)任一菌劑:
[0009] (1)用于制備木質(zhì)素纖維素復(fù)合降解酶的菌劑;
[0010] (2)用于降解木質(zhì)素和纖維素的菌劑;
[0011] (3)用于提高農(nóng)業(yè)廢棄物利用率的菌劑;
[0012] (4)用于提取中草藥或其廢棄物有效成分的菌劑。
[0013] 所述白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15在制備下述(1)-(4)任一菌 劑中的應(yīng)用:
[0014] (1)用于制備木質(zhì)素纖維素復(fù)合降解酶的菌劑;
[0015] (2)用于降解木質(zhì)素和纖維素的菌劑;
[0016] (3)用于提高農(nóng)業(yè)廢棄物利用率的菌劑;
[0017] (4)用于提取中草藥或其廢棄物有效成分的菌劑。
[0018] 優(yōu)選:所述農(nóng)業(yè)廢棄物為賴桿、稻草、甘薦渣或動物糞便。
[0019] 優(yōu)選:所述中草藥為丹參。
[0020] 上述白黃小脆柄茹(Psathyrel la candol leana)BDFl 5或W白黃小脆柄茹 (Psathyrella candolleana)BDF15為活性成分的菌劑在制備木質(zhì)素纖維素復(fù)合降解酶中 的應(yīng)用。
[0021 ] 上述白黃小脆柄茹(Psathyrel la candol leana)BDFl 5或W白黃小脆柄茹 (Psathyrella candolleana)BDF15為活性成分的菌劑制備在木質(zhì)素纖維素復(fù)合降解酶時 所用的發(fā)酵培養(yǎng)基為:各成分的濃度比為:葡萄糖:教皮:牛肉膏:K出P〇4:MgS〇4 · 7出0:硫酸 銅= 20:20:5:3:1.5:0.2。
[0022] 優(yōu)選:培養(yǎng)溫度為28±rC。
[0023] 優(yōu)選:搖瓶培養(yǎng)5~6天。
[0024] 本發(fā)明所述的白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15的固體培養(yǎng)為馬 鈴馨綜合培養(yǎng)基:馬鈴馨200g,麥教50g,葡萄糖20g,M gSOa . Og,蛋白陳5. Og,瓊脂20g,水 加至1000血,自然抑。培養(yǎng)條件:28± rC培養(yǎng)3~4天,菌落直徑32~36mm,7-9天長滿整個培 養(yǎng)皿;菌絲白色,拉狀,不易挑取;菌落干燥,不透明,與培養(yǎng)基結(jié)合緊密。
[00巧]本發(fā)明所述的白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)抓F15,其產(chǎn)酶篩選培養(yǎng) 基(即產(chǎn)纖維素酶培養(yǎng)基)組成為:簇甲基纖維素鋼(CMC-Na)20g,蛋白腺lOg,酵母粉5g, 化C15g,K此P〇4 1. Og,MgS〇4.7此0 0.2g,瓊脂20g,蒸饋水lOOOmL,自然pH。產(chǎn)漆酶培養(yǎng)基: PDA-愈創(chuàng)木酪(0.04 % )培養(yǎng)基。
[00%] 本發(fā)明所述的白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15的產(chǎn)酶發(fā)酵培養(yǎng) 基組成為:葡萄糖20g,教皮20g,牛肉膏5.0g,K出P〇4 3.0g,MgS〇4 · 7出0 1.5g,硫酸銅0.2邑, 加水至ΙΟΟΟιΛ;搖瓶培養(yǎng)5~6天,培養(yǎng)溫度28±rc;發(fā)酵培養(yǎng)特征:培養(yǎng)第1天,未見明顯生 長現(xiàn)象,培養(yǎng)第2天,有菌絲球出現(xiàn),4天后培養(yǎng)液中白色菌球數(shù)量增多,直徑變大;培養(yǎng)第5- 6天,菌絲球數(shù)量達到最大量,到了 7~9天,菌絲球集結(jié),發(fā)酵液顏色變黃。
[0027] 菌株抓F15在產(chǎn)酶培養(yǎng)基中,28±rC振蕩培養(yǎng)5~6d后,產(chǎn)生豐富的木質(zhì)纖維素復(fù) 合降解酶,該復(fù)合酶包括纖維素降解酶(FPA,CM化se,Cl酶,β-葡萄糖巧酶)、木質(zhì)素降解酶 漆酶W及果膠酶、木聚糖酶、蛋白酶、淀粉酶等輔助酶。酶活力分別為:FPA 53.26U/mL, CMCase 73.35U/mL,Cl酶52.22U/mL,e-葡萄糖巧酶68.2洲/mL,漆酶452.84U/mL,果膠酶 13.4抓/mL、木聚糖酶27.2 lU/mL、蛋白酶45.52U/mL、淀粉酶12.54U/mL,發(fā)酵液經(jīng)8層紗布過 濾后,500化· min-i離屯、5min,取上清液即為復(fù)合酶粗制劑。
[0028] 本發(fā)明的有益效果:
[0029] 實驗證明,本發(fā)明是從白花丹參根樣品中經(jīng)過層層篩選,最終篩選出了白黃小脆 柄茹(Psathyrella candolleana)抓F15,該菌株能夠產(chǎn)生木質(zhì)素纖維素復(fù)合降解酶,提高 了木質(zhì)素的降解效率,降低了成本。
[0030] 本發(fā)明篩選的菌株制備的復(fù)合酶的方法具有酶系完整、酶活性高、操作簡單、成本 低廉等優(yōu)點,為制備復(fù)合酶提供了新途徑,避免了現(xiàn)有技術(shù)中其它各種制備方法的局限性, 具有很強的可操作性,適合于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0031] 保藏說明
[0032] 菌種名稱:白黃小脆柄茹
[0033] 拉下名:(Psathyrella candolleana)
[0034] 菌株編號:BDF15
[0035] 保藏機構(gòu):中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中屯、
[0036] 保藏機構(gòu)簡稱:CGMCC
[0037] 地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號 [003引保藏日期:2015年11月4日
[0039] 保藏中屯、登記入冊編號:CGMCC No. 11415
【附圖說明】
[0040] 圖1為白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15在馬鈴馨綜合培養(yǎng)基上的 生長特征;
[0041 ] 圖2為白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15在PDA-愈創(chuàng)木酪平板上的 產(chǎn)漆酶情況,其中,A. BDF15培養(yǎng)3加寸產(chǎn)生的漆酶氧化圈(正面);B. BDF15培養(yǎng)3加寸產(chǎn)生的漆 酶氧化圈(背面);C.BDF15培養(yǎng)5加寸產(chǎn)生的漆酶氧化圈(正面);D.BDF15培養(yǎng)5加寸產(chǎn)生的漆 酶氧化圈(背面);
[0042] 圖3為白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15在液體產(chǎn)酶培養(yǎng)中的生長 狀況。
【具體實施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0044] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
[0045] 下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
[0046] 馬鈴馨綜合培養(yǎng)基:馬鈴馨200g,麥教50g,葡萄糖20g,M gS化l.Og,蛋白陳5.0g, 瓊脂20g,水加至lOOOmL,自然抑。
[0047] PDA培養(yǎng)基:馬鈴馨200g,葡萄糖20g,瓊脂15~20g,自來水lOOOmL,自然抑。
[004引產(chǎn)纖維素酶篩選培養(yǎng)基組成為:簇甲基纖維素鋼(CMC-Na)20g,蛋白腺lOg,酵母粉 5g,NaCl 5g,K出P04 1.0g,MgS04.7出0 0.2g,瓊脂20g,蒸饋水 1000血,自然pH。
[0049] 產(chǎn)漆酶培養(yǎng)基:PDA-愈創(chuàng)木酪(0.04% )培養(yǎng)基,具體成分包括:馬鈴馨200g,葡萄 糖20g,瓊脂15~20g,愈創(chuàng)木酪0.4g,自來水lOOOmL。
[0050] 產(chǎn)酶發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:葡萄糖20g,教皮20g,牛肉膏5.0g,K出P〇43.0g,MgS〇4 · 7出01.5g,硫酸銅0.2g,加水至lOOOmL。
[0化1] 一、白黃小脆柄茹(Psathyrella candolleana)BDF15分離
[0052]從山東省泰安市泰山(海拔800m)采集健康無病癥的白花丹參(Sal via miltio;r;rhizaBunge.f.a化aC.Y.WuetH.W.Li),去腐葉,用清水洗去泥沙及其它雜質(zhì), 沖洗干凈,置于濾紙上自然風(fēng)干。將白花丹參的根切成約0.5cm的小段,置于干