[发明专利]多粘类芽孢杆菌胞外多糖及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种多粘类芽孢杆菌胞外多糖及其应用，该胞外多糖不仅对硅藻土、高岭土、碳酸钙具有很强的助悬浮作用，而且对活菌还具有保护作用。该多粘类芽孢杆菌胞外多糖在农药、医药、食品、石油开采、水处理、微生物活菌制剂的加工以及使用方面具有广阔的应用前景。

背景技术

多粘类芽孢杆菌被广泛的应用于农业、工业和水处理等领域。近几年，国内外对多粘芽孢杆菌胞外多糖的应用研究较多，主要集中在絮凝性、对金属离子的吸附和浸出、选矿等方面。如湖南大学的杨朝晖、中国科学院生态环境研究中心的宫小燕等对多粘类芽孢杆菌产絮凝剂进行了研究，Santhiya等利用多粘类芽孢杆菌胞外多糖对闪锌矿和方铅矿进行了吸附实验。

虽然多粘类芽孢杆菌胞外多糖的应用研究较多，但有关其作为助悬浮和活菌保护方面的应用还未见报道。

该多粘类芽孢杆菌胞外多糖的助悬浮作用，可以应用在食品、农药、医药、石油开采、水处理等方面，用以提高产品的悬浮性或有效成分分布的均匀性等。

微生物活菌制剂产品，如以活菌为有效成分的微生物农药和微生物肥料等，在加工和使用过程中，活菌容易死亡，多糖的加入对活菌起到保护作用，这样，不仅可以减少微生物活菌制剂在加工过程中的死亡率，而且，可以提高产品在使用中的存活率和活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有助悬浮和活菌保护作用的多糖。

本发明对多粘类芽孢杆菌进行培养，获得高粘度的发酵液(粘度高，则胞外多糖含量也高)，然后通过醇沉淀、离心、脱色、除蛋白、柱层析、冷冻干燥等步骤得到多粘类芽孢杆菌胞外多糖的粗品。研究了该胞外多糖的助悬浮和活菌保护作用，从而完成了本发明。本发明涉及的多粘类芽孢杆菌胞外多糖，可以在食品、农药、医药、石油开采、水处理、微生物活菌制剂的加工以及使用等方面应用。

本发明第一方面提供了多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)高粘度培养的工艺，以期获得合适的含胞外多糖的多粘类芽孢杆菌发酵液。

本发明第二方面提供了一种制备多粘类芽孢杆菌胞外多糖的方法，该方法包括：将高粘度的多粘类芽孢杆菌发酵液和乙醇以1∶1～5的比例(体积比)混合，搅拌后静置12～36h，离心或过滤得到胞外多糖的粗品，该粗品重新溶解在水中利用透析或添加活性炭的方式脱色，得到的较为澄清的液体利用Sevag法除蛋白，再结果柱层析进行进一步的分离纯化，冷冻干燥后即可得到多粘类芽孢杆菌胞外多糖。

本发明第三方面涉及本发明的多粘类芽孢杆菌胞外多糖在助悬浮和活菌保护方面的应用研究。

本发明首次将多粘类芽孢杆菌胞外多糖在助悬浮和活菌保护方面进行了应用研究。这有利于将该胞外多糖应用在农药、医药、食品、石油开采、水处理、微生物活菌制剂的加工以及活菌制剂的使用上。

具体实施方式

本发明第一方面提供了一种多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)高粘度培养工艺。在合适的培养基中，通过合适的培养工艺，在发酵结束时，得到的发酵液粘度大于100cp，最高可达100万cp。在一个较佳的实施方案中，所述培养基选自农副产品或工业产品等，碳源可以是淀粉、糊精、甘油、葡萄糖、蔗糖、大米粉、糖蜜、高粱等。氮源可以是蚕蛹粉、大豆粉、花生饼粉、蛋白粉、肉膏、米糖、麦皮、酵母粉、玉米浆、铵盐以及其它有机或无机含氮化合物。另外，培养基中还可适当加入一些无机盐类，如氯化钠、磷酸盐如磷酸氢二钾和磷酸二氢钾、硫酸铵、硫酸锰、硫酸镁、碳酸钙等金属盐。通常可采用各种已知的常规培养基，如LB琼脂培养基、营养琼脂培养基、葡萄糖酵母膏琼脂培养基和牛肉浸汁琼脂培养基等。在另一个较佳的培养工艺实施方案中，所述多粘类芽孢杆菌在通气比为1∶0.5～3、搅拌转速为50～500r/min、培养温度为25～40℃、培养时间为24～72h、接种量为0.1％～10％、罐压0.01～0.1MPa的情况下进行培养，得到的高粘度发酵液可以用来分离多粘类芽孢杆菌的胞外多糖。

本发明第二方面提供了多粘类芽孢杆菌胞外多糖分离纯化的步骤和工艺。

本发明第三方面提供了多粘类芽孢杆菌胞外多糖在助悬浮和活菌保护方面的的应用。

本发明的内容、优点和目的可从下文进一步详细描述中清楚地得知。

实施例1多粘类芽孢杆菌高粘度培养工艺

本实施例通过培养基成分的优化和改变培养条件来实现多粘类芽孢杆菌的高粘度培养工艺。

方法：

(1)培养基的优化