[发明专利]一株产气肠杆菌及其在合成微生物多糖中的应用

说明书

本发明公开了一株来源于土壤的产气肠杆菌，分类命名为产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)NJ1023，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 20211243；产气肠杆菌NJ1023在不含糖的培养基中也可以合成胞外多糖，单位质量菌体的胞外多糖产量高达212 mg/g。该菌株合成胞外多糖的单糖组成及摩尔比例都与现有报道不同，所述胞外多糖为酸性多糖，对于微生物多糖的生产和拓展应用具有十分重要的社会与经济意义。

技术领域

本发明具体涉及一株产气肠杆菌及其在合成微生物多糖中的应用，属于微生物学、生物工程技术和化工技术领域。

背景技术

多糖既可以在工业上被用作增稠剂、稳定剂、凝胶剂和去污剂等，也可以被作为抗肿瘤、抗氧化或具有益生元功能的生物活性因子。多糖来源广泛，细菌、真菌、藻类和植物都可以合成种类各异的多糖。尽管多糖来源众多，但市售多糖仍以藻类和高等植物来源的多糖为主。这些生物聚合物通过直接从生物质中提取获得，并可进行化学水解或发酵以获得能够聚合的最小分子。

随着生物技术的高速发展，微生物多糖的功能研究也日益完善。来自细菌、酵母和霉菌等微生物的多糖，代表着一个未开发的市场。多糖的微生物合成和积累通常发生在微生物的生长阶段之后。微生物产生的多糖根据其在细胞中的位置可分为三大类：(1)胞质多糖，为细胞提供碳和能量来源；(2)组成细胞壁的多糖，包括肽聚糖和脂多糖等；(3)以胶囊或生物膜形式渗出到细胞外环境的多糖，称为胞外多糖(EPSs)。EPSs分为两组：同多糖和杂多糖。同型多糖由单一类型的单糖组成，如右旋糖酐或左旋聚糖。杂多糖由多种单糖组成，如具有复杂结构，通常在细胞内以重复单元形式合成的黄原胶等。杂多糖构成了细菌EPSs的大部分。EPSs生物合成可分为三个主要步骤：(1)碳基质的同化，(2)多糖的细胞内合成和(3)细胞外EPSs渗出。EPSs帮助细胞发挥各种功能，如防止竞争等生物胁迫，以及来自温度、光照强度或pH值的非生物胁迫。对于嗜酸或嗜热物种和古细菌，EPSs可帮助菌株适应极端条件。

目前大多数的微生物多糖合成均以糖基原料为底物。未见有使用产气肠杆菌在非糖发酵培养基中大量合成微生物多糖的报道。

发明内容

本发明的目的是开发一株在非糖培养基中合成胞外多糖的产气肠杆菌Enterobacter aerogenes NJ1023。

本发明另外一个目的是提供上述产气肠杆菌的应用。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明从石化炼制工厂附近含油污的土壤中筛选得到一株产气肠杆菌，其分类命名为产气肠杆菌NJ1023(Enterobacter aerogenes NJ1023)，已保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC)，保藏地址：湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学中国典型培养物保藏中心，邮编：430072，保藏编号为CCTCC M 20211243，保藏日期为2021年10月8日。

所述产气肠杆菌NJ1023的菌株形态特征：革兰氏阴性菌，无芽孢，菌体大小长约1.0-3.0μm、宽0.5-1.0μm；菌落呈圆形、凸起、灰白色。

所述产气肠杆菌NJ1023在发酵生产微生物胞外多糖中的应用。

具体步骤为：

S1.菌株活化：将产气肠杆菌NJ1023接种于斜面培养基，静置培养，30-35℃培养48-72h；进一步优选地，34℃培养72h；

S2.液体种子培养：取活化好的菌种，无菌条件下接种于种子液的摇瓶中，振荡培养，得到发酵种子液；培养温度为30-35℃，摇瓶转速为200-250rpm，培养时间为48-72h；进一步优选地，培养温度为34℃，摇瓶转速为220rpm，培养时间为48h；