[发明专利]一株产聚3-羟基丁酸酯的嗜热菌

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株产生聚3-羟基丁酸酯的嗜热菌Aneurinibacillus sp.XH2。 

背景技术

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates)是一类由微生物合成的高分子聚合物，是细菌胞内的一种能源储备物，因其具有生物可降解性和较好的环境相容性而被广泛应用，例如：环境友好的生物塑料制品、可生物降解和生物相容的手术植入物、药物控释载体材料、食品和饲料添加物和生物燃料等。目前，微生物来源的聚羟基脂肪酸酯已经形成了包括：工业发酵、材料、医药、生物燃料和精细化工等行业在内的庞大产业价值链。 

根据单体组成，人们把微生物合成的聚羟基脂肪酸酯分成两大类：一类是短链聚羟基脂肪酸酯，如聚3-羟基丁酸酯(poly(3-hydroxybutyrate),PHB)；另一类是中长链聚羟基脂肪酸酯，如聚羟基己酸酯(Polyhydroxyhexanoate)。聚羟基脂肪酸酯的分子量从几万至几百万不等。影响其结构的因素有共聚单体的个数、侧链基团、聚合单体的数目及羟基的位置等，随着这些不定因素的改变而形成了不同的聚羟基脂肪酸酯，从而使其具有不同的物理化学性质，例如：熔点、韧度、玻璃态温度等。经过对物理性质和分子结构等方面研究，发现：PHB作为高度结晶的晶体与聚丙烯的相似度很高，具体表现在其熔点、结晶度、玻璃化转变温度等方面。除此之外，PHB还具有许多独特的优点，例如光学活性好、比重大、透氧性低、生物组织相溶性、抗凝血等，从而使其具有较好的应用前景。 

虽然目前发现有300多种微生物可以产生聚羟基脂肪酸酯，但极端环境下的微生物资源因其具有适应特殊环境的特点，如：嗜热、嗜盐、嗜压等，因此具有重要的应用价值和研究意义。目前PHB的生物发酵合成主要是在常温条件（30-40℃）下进行，在实际生产过程中容易造成杂菌的污染，并且经过基因改造过的工程菌株存在不稳定性及其他潜在风险。自然界存在的嗜热微生物产生PHB的报道较少。因此，开发利用天然嗜热PHB产生菌具有重要的实际意义。 

发明内容

本发明的目的是提供一株新发现的产聚3-羟基丁酸酯(PHB)的嗜热菌Aneurinibacillus sp.XH2。是首次报道该Aneurinibacillus属的菌株可以产生PHB。 

本发明提供的PHB合成菌为Aneurinibacillus sp.XH2，该菌已于2013年11月6日保藏在中国典型培养物保藏中心（地址：中国.武汉.武汉大学），保藏编号为：CCTCC M2013550。 

本发明的PHB合成菌XH2分离自胜利油田孤岛采油厂原油采出水。该菌在LB培养基上生长良好（LB培养基组成为10g蛋白陈，5g酵母粉，5g NaCl）。菌落呈圆形，乳白色，边 缘整齐。菌株为革兰氏阳性。菌体长杆状，大小约为0.5-1.0μm宽，3.0-6.0μm长。该菌的最适生长温度为50℃。其产生PHB细胞内含物的透射电子显微镜见说明书附图1。该菌的16S rRNA基因的核苷酸序列的GenBank登录号为：KF791865。将16S rRNA基因和GenBank中的登录序列进行相似性比对，发现该菌株与已报道的Aneurinibacillus属的16S rRNA基因序列相似性最高。菌株XH2和相似性高的标准菌株的系统进化树见说明书附图2。 

本发明采取以下技术方案：种子培养基为LB。发酵培养基为YPG（m/v）：2%葡萄糖、2%蛋白胨、1%酵母粉。将菌种接种到50ml种子培养基，50℃下水浴摇床振荡培养，转速150rpm，培养24小时后，按照1%的接种量接种到液体发酵培养基，摇瓶发酵48-96h。离心发酵液，弃上清，收集菌体后干燥。用氯仿对干细胞中的PHB进行提取：使用量为1g干细胞加入10ml氯仿。于抽提瓶反应釜中，在100℃下密封加热4h；冷却后，用抽滤法去掉细胞碎片，得到澄清的氯仿溶液；将氯仿溶液加入到10倍体积的冰冷乙醇中，得到PHB沉淀，抽滤；收集沉淀；将收集的PHB沉淀物至40℃真空干燥箱中24h待其溶剂挥发完全后，即可得到PHB；制作PHB膜的方法即用PHB再溶解于氯仿中，经回流加热充分融解后至平皿中，挥发干溶剂后至真空干燥箱烘干即可。经过鉴定，该菌株Aneurinibacillus sp.XH2产生的聚羟基脂肪酸酯的单体为3-羟基脂肪酸，见说明书附图3-5。