[发明专利]一种耐温型产碱杆菌及其在威兰胶生产中的应用

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，涉及一种耐温型产碱杆菌(Alcaligenes sp.)HT-1及其在威兰胶(welan gum)生产中的应用。

背景技术

微生物多糖以其分子结构多样性、独特的物理学和流变学特性以及使用安全性，在工业生产和生活的许多领域具有广泛的应用价值。目前全世界微生物多糖需求量约为15-20万吨/年，年产值可达150-200亿美元，产量和年增长量均在10％以上，而一些新型多糖年增长量在30％以上。上世纪80年代继黄原胶之后，美国Kelco公司陆续发现了一组新型的微生物多糖即结冷胶类多糖，引起了科学界和工业界的浓厚兴趣。威兰胶是结冷胶家族的一员，它的单体组成为葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖和鼠李糖。威兰胶具有许多优良而独特的理化特性，可以作为增稠剂、悬浮剂、稳定剂等广泛用于石油、混凝土、涂料行业，也可用于油墨、食品、纺织印染、农药、化妆品、医药等行业。

目前，威兰胶的生产主要是采用微生物发酵法，菌种是发酵的基础，通过菌种选育改良，筛选出高产稳定的生产菌，可以使发酵过程达到经济高效的目的。此外，微生物的发酵生产水平还取决于最佳的环境条件，温度对发酵的影响及其调节控制是影响有机体生长繁殖最重要的因素之一，主要表现在对细胞生长、产物合成、发酵液的物理性质和生物合成方向等方面。在一定的范围内，随着温度的升高，微生物体内生化反应酶活力增加，细胞的生长繁殖速度加快；随着温度的升高，气体在溶液中的溶解度减小，氧的传递速率也会改变。在工业化的发酵过程中，由于菌体释放的发酵热常常超过微生物的最适培养温度，因此一般不须要加热反而需要冷却的情况较多。因此选育耐温型生产菌株不仅利于调控发酵过程，而且节能环保。

中国专利200610088356.0公开了一株生产威兰胶的菌株，即产碱杆菌NXG-3(CGMCC No.1737)，该菌株的发酵生产威兰胶的温度为25～35℃，最适温度为30℃，培养时间为36～72小时，最高发酵产量为27g/L。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在中国专利200610088356.0的基础上，提供一株耐温型产碱杆菌。

本发明还有解决的技术问题是提供上述产碱杆菌在制备威兰胶中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一株耐温型产碱杆菌，其分类命名为产碱杆菌(Alcaligenes sp.)HT-1，已保藏于中国典型培养物保藏中心；保藏地址：中国.武汉.武汉大学；邮编430072；保藏号CCTCC NO：M 2012062。保藏日期是：2012年3月7日。以此菌作为生产菌株。

本发明的耐温型产碱杆菌是由产碱杆菌CGMCC No.1737(ZL200610088356.0)诱变筛选得到。具体的诱变筛选步骤如下：

①.产碱杆菌CGMCC No.1737菌悬液的制备：

将产碱杆菌CGMCC No.1737接种于无菌的种子培养基中，在25～32℃的条件下，振荡培养8-12小时，将种子液多次离心并用缓冲液洗涤后制成菌悬液，其中种子培养基中各组分用量按各组分与培养基重量体积百分比计为：葡萄糖1～2％，蛋白胨0.1～0.5％，酵母膏0.2～0.8％，其余为水。

②.等离子体诱变及温度梯度筛选：

将菌悬液放在等离子体下照射1-10分钟，照射剂量为1-10SLM，温度为20-25℃，处理过的菌悬液多次离心洗涤后稀释涂布于平板上，分布置于36-40℃培养箱中，每2℃设一个梯度，培养2-3天。

③.摇瓶筛选：

挑取生长较快，健壮饱满湿润的大菌落进行摇瓶发酵复筛。发酵培养基中各组分用量按各组分与培养基重量体积百分比计为：碳源用量为培养基的2～6％，氮源用量为培养基的0.1～1％，无机盐用量为培养基的0.01～1％，其余为水。

经多次传代后挑选粘度较高，耐温性好，菌苔丰满，湿润，有光泽，无不规则菌苔生成的菌落，分离出上述产碱杆菌。

本发明得到的耐温型产碱杆菌CCTCC NO：M 2012062菌株具有下述性质：

(1)菌落形态学特征：

在营养琼脂上，36℃培养20-22h出现黄色小菌落，菌落呈圆形，表面光滑，粘状，中央凸起，不透明。适当延长培养，菌落颜色加深，细胞的尺寸和形状变化很小。

(2)生理与生化特性：

a.培养温度：36～40℃，最适温度为37℃；

b.在pH5～10范围内生长；

c.色素产生：产黄色素；

d.耐NaCl浓度：在5％浓度可以生长。