[发明专利]隐藏嗜酸菌DX1－1菌株积累聚－β－羟基丁酸酯的条件

说明书

技术领域

本发明涉及隐藏嗜酸菌(Acidiphilium cryptum)DX1-1菌株积累聚-β-羟基丁酸酯(PHB)的条件。

背景技术

聚β-羟基丁酸酯(PHB)是β-羟基丁酸首尾酯化反应得到的一种高分子聚合酯类。它除了具有高聚物的基本性质如质轻、弹性好、可塑性大、耐磨性高、抗射线强等外，还具有生物可降解性和生物相容性，因此PHB作为一种新型的可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景。目前使用的PHB大部分来源于微生物积累，用于产生PHB颗粒或PHB类似物的原核生物既有革兰氏阴性菌、也有革兰氏阳性菌。在营养均衡的情况下，微生物不会合成PHB，但在碳、氮营养失衡(如碳源过剩、而其它如氮、磷、硫等营养限制)的情况下，某些微生物就会合成PHB。因此研究PHB积累菌的营养条件，对提高PHB产量具有重要的意义。生产PHB时不同的菌种有不同的营养要求和培养条件要求，现在研究较多的是碳源、氮源、温度和pH。常用的碳源为葡萄糖，常用的氮源为铵盐，温度和pH则因菌种的不同相差较远。

发明内容

为了提高隐藏嗜酸菌DX1-1菌株PHB的产量，本发明提供该菌生产PHB的较为有利的生长条件。

自然界中的隐藏嗜酸菌(Acidiphilium cryptum)一般存在于酸性矿坑水中，与生物浸矿密切相关。隐藏嗜酸菌DX1-1菌株，16S rRNA基因序列已登录于Genbank，登录号为DQ168464。其保藏号为：CCTCC NO：M 208056。该菌既可以氧化低价态硫获取能量进行自养生长，又可以利用有机质进行异养生长。同时，该菌异养生长时，不仅生长迅速，而且胞内能产生大量聚合物颗粒，该聚合物经红外和紫外光谱检测证实为PHB，具有进一步开发成PHB新型生产菌的潜力。而目前关于该菌积累PHB的条件开展的研究工作较少，因此研究该菌积累PHB的条件如碳源、氮源、温度和pH对实现该菌生产PHB的工业化是必不可少的的。

隐藏嗜酸菌DX1-1菌株积累聚-β-羟基丁酸酯的条件，以KCl 0.1g/L，K₂HPO₄0.5g/L，MgSO₄·7H₂O0.5g/L，Ca(NO₃)₂0.01g/L为基盐，加入葡萄糖12～17g/L，硝酸铵5～7g/L，pH 2.8～3.2。

本发明大大提高了DX1-1菌株PHB的产量，最高达到19.75g/L，是优化前PHB产量的4.5倍。

具体实施方式：

实施例1

1菌种的培养和收集

将Acidiphilium cryptum菌DX1-1菌株在不同营养条件和pH的培养环境进行培养，对数后期10000r/min离心10min收集菌体，用无菌水(pH3.0)清洗菌体2次。

2样品处理

在1中所得的样品中加入10mL无菌水悬浮，超声波处理5min。取1mL12,000g离心5min。去上清后向试管沉淀物中加入5mL氯仿-乙醇混合物(v/v＝2/1)进行抽提，然后40℃干燥。加入10mL浓硫酸，100℃水浴加热10min。使其降解为巴豆酸。最后，样品稀释十倍，样品中的PHB已降解为巴豆酸。冷却至室温后，紫外分光光度计波长235nm处测量吸光度。

3PHB含量检测

根据标准品PHB与吸光度关系计算样品中PHB含量。

4.优化结果的验证

在培养条件的范围内，对不同配比的培养条件效果的验证结果如下：

培养条件的效果验证

结果显示：其中以葡萄糖15g/L，硝酸钾6g/L，pH 3.0AcidiphiliumcryptumDX1-1积累PHB的量最大，可达到19.75g/L，是条件优化前的4.5倍。