[发明专利]一种高产细菌多糖的菌株及其发酵中药废弃物制备多糖的方法

说明书

本发明属生物技术领域，涉及一种高产细菌多糖的菌株及其发酵中药废弃物制备多糖的方法，该菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC M 2016273。中间苍白杆菌ZY03菌株在蔗糖含量为10g/L的培养基中，多糖的产量最高可达6g/L，转化率最高可达67％。

技术领域

本发明属于生物化工与工艺领域，涉及一种生物吸附剂吸附金属离子的方法，尤其涉及一种中间苍白杆菌胞外多糖及其应用。

背景技术

多糖是一类广泛存在于自然界的生物体产生的独特的生物大分子。它具有各种各样特殊的且在大多数情况下相当复杂的化学结构，不同的生理功能和广泛的(潜在的)应用价值。近些年来微生物多糖作为一种新型发酵产品，具有独特的物化性质，已作为乳化剂、增稠剂、稳定剂、胶凝剂、悬浮剂和润滑剂等应用于石油、化工、食品、制药、环保和化妆品等多个领域。由于多糖同透明质酸、黄原胶、热凝胶、结冷胶、威兰胶一样在一定的浓度范围内表现出很好的流变学特性，非牛顿流体具有假塑流变性其保湿性和成膜性在化妆品方面也具有广泛的应用前景。目前已报道的多糖产生菌生产多糖时，培养基成分营养丰富，通常会造成产物得率不高，副产物多，产品后续分离纯化过程复杂等问题，并且多糖生产大多停留在实验室水平。因此筛选得到一株营养要求低、多糖产量高又适合工业化规模生产多糖的菌株具有十分重要的意义。

中间苍白杆菌属的成员包含在变形菌域的α-2亚群中，一般具有对腈类等含氮基团化合物的水解能力，这些细菌本身不会造成慢性感染，工艺使用安全，而且中间苍白杆菌能广泛利用碳水化合物、有机酸、氨基酸等为碳源。

另一方面，细菌及其产物对溶解态的金属离子有很强的配合能力。细菌细胞壁带有负电荷，使得细菌表面具有阴离子的性质。金属离子与细胞表面结构物质上的羟基阴离子和磷酸阴离子发生相互作用而被固定，细菌细胞外膜上的结构成分很容易与金属发生反应，使金属结合到细胞的表面。细菌多糖由至少十个以上的单糖脱水缩合而成的，线性结构的多糖可以将土壤颗粒连接起来；庞大的多糖结构中，含有大量的羟基基团，可以与土壤颗粒形成氢键；也有许多酸性基团，可以与土壤颗粒形成离子键；多糖结构中存在大量的接触点是多糖胶结作用的发挥是至关重要的。目前对细菌多糖活性的研究主要集中在医药、食品、化工领域，细菌多糖在农业土壤方面的研究还较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中间苍白杆菌胞外多糖及其应用，中间苍白杆菌胞外多糖吸附金属离子的方法，这种方法基于我们发现并鉴定一株高产多糖的中间苍白杆菌(Intermediate ochrobactrum)ZY03，并利用该菌株发酵产生细菌胞外多糖并有效吸附金属离子。

为解决本发明的技术问题，本发明的技术方案是：一种中间苍白杆菌胞外多糖，通过高产细菌多糖的菌株ZY03发酵制备中间苍白杆菌胞外多糖。

为解决本发明的技术问题，本发明的另一技术方案是：所述的中间苍白杆菌胞外多糖吸附金属离子的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：获得产胞外多糖的中间苍白杆菌ZY03；

步骤(2)：获得中间苍白杆菌胞外多糖；

步骤(3)：中间苍白杆菌胞外多糖对金属离子的吸附；

步骤(4)：中间苍白杆菌胞外多糖对金属离子的解吸附。

优选的，所述步骤(1)的获得产胞外多糖的中间苍白杆菌ZY03的工艺为：从发霉中药药渣获得高效产糖菌株，16srDNA进行菌种鉴定，获得一种高产细菌多糖的菌株，保藏名称：中间苍白杆菌ZY03(Intermediate ochrobactrum ZY03)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉大学，保藏日期：2016年5月20日；保藏号为CCTCC M 2016273，以中间苍白杆菌ZY03为生产菌株，接种于天然培养基中，在温度30℃、180rpm转速、通风比1∶1培养基中培养18-24小时，获种子培养液；将所述种子培养液接种于多糖发酵培养基中，摇床中发酵3-5天，得到发酵液。