[发明专利]一种嗜碱芽孢杆菌及其培养方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种嗜碱芽孢杆菌，具体涉及一种嗜碱芽孢杆菌(Bacillusalcalophilus)SD7903及其及其培养方法和应用。

背景技术

当微生物处于高渗环境时，多数中度嗜盐菌可以在体内积累小分子有机溶质，如糖、多元醇、甜菜碱及氨基酸等，以维持细胞内外渗透压平衡，这类物质被称为“相容性溶质”。其中，氨基酸的衍生物四氢嘧啶(ectoine)，几乎为所有中度嗜盐菌的主要累积。如应用13C-NMR、HPLC等技术，已在Marinbactrhydrocarbonoclasticus、Marinococcushalophilus、Vibriocosticola、Halomonasspp.、Bacillusspp.等多种嗜盐菌中发现了四氢嘧啶，由此可见它对耐盐细菌调渗功能的重要性。

四氢嘧啶(1，4，5，6-tetrahydro-2-methyl-4-pyrimidinecarboxylicacid)，又名1，4，5，6，-四氨-2-甲基-4-嘧啶羧酸，一种环状氨基酸，首先是在光合紫细菌的盐生绿色外硫红螺菌(Ectothiorhodospirahalochloris)中发现并得名，具有高度的可溶性和生理pH条件下的非离子特性，所以成为嗜盐光合细菌主要的渗透压调节剂。不仅可以维持内外渗透压平衡，保护细胞免受高盐伤害，还有广泛的抗逆保护效果，能稳定酶蛋白、DNA和细胞膜结构，帮助细胞抵抗冷冻、干旱、高温、高渗、辐射等各种逆境。目前已经开发出许多商业用途，酶的稳定剂、微生物的保护剂、护肤品中的保湿剂和医学上保护化疗健康细胞的保护剂等。

由于四氢嘧啶很难用化学方法合成，目前国外利用一种称为细菌泌乳的工艺(Bacterialmilking)来生产四氢嘧啶。其原理是利用高渗和低渗环境的反复交替来刺激菌体产生大量四氢嘧啶，释放到细胞外(泌乳)。目前该工艺可应用的菌株大多为革兰氏阴性菌，如短杆菌(Brevibacteriumsp.JCM6894)、延长盐单胞菌(Halomonaselongata)、盐脱氮盐单胞菌(Halomonashalodenitrificans)等。革兰氏阳性菌只有海球菌(MarinococcusM52)，可以采用一次培养工艺进行四氢嘧啶的生物发酵，所以一般认为革兰氏阳性细菌不适合细菌泌乳工艺。嗜碱芽孢杆菌DTY1(张薇等，微生物学报，2006，46(6)：956-960)受盐的诱导可生成四氢嘧啶，但是四氢嘧啶的产量不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)SD7903，为革兰氏阳性菌。

本发明的另一目的在于提供上述嗜碱芽孢杆菌的培养方法。

本发明的目的还在于提供上述嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)SD7903在生产四氢嘧啶方面的应用。

本发明的嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)SD7903，自山西五寨县柠条种植区盐碱土壤中分离，已于2009年7月2日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC No.3158。

上述嗜碱芽孢杆菌的培养方法，具体操作如下：将所述嗜碱芽孢杆菌接种于NaCl浓度为0-12wt％的LB液体培养基内，在培养温度为25-37℃的条件下，振荡培养至饱和后，离心收集菌体。

所述LB液体培养基中NaCl浓度为5-9wt％。

所述LB液体培养基的pH为7-10。

所述培养温度为32-35℃。

本发明所使用的LB培养基同生物学领域常用LB培养基相比，成分相同，仅NaCl浓度和pH不完全相同，其他成分浓度均与常用LB培养基相同。其中，NaCl浓度和pH如上所述。

上述嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)SD7903用于生产四氢嘧啶。

本发明菌株嗜碱芽孢杆菌SD7903具有以下微生物学特征：

(1)菌落形态：在LB培养基上菌落呈圆形，边缘整齐，表面隆起光滑，直径0.5～1mm。

(2)细胞形态：革兰氏阳性菌，可运动，菌体杆状，大小为0.6～1μm×3～4μm，产芽孢，椭圆形(见图1)。

(3)生长条件：可以在NaCl浓度为0-12wt％的LB液体培养基内生长(见图2)，其中，最适生长的NaCl浓度为5-9wt％，最适生长温度32-35℃，最适生长pH为7-10。