[发明专利]具有合成PHAs性能的兽生气单胞菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有合成PHAs性能的兽生气单胞菌，具体涉及一株从活性污泥菌群中筛选出的兽生气单胞菌，能利用乙酸钠碳源合成PHAs，合成量达到菌体干重的63.21％，属于环境微生物领域。

背景技术

聚羟基链烷酸酯(Polyhydroxyalkanoate，简称PHAs)是一类细胞在营养非平衡的条件(碳源过量，而氮源、磷、镁、硫等相对缺乏)下生长时积累的碳源和能源储存物质。在自然界，能产生PHAs的微生物分布极广，包括光能和化能自养及异养菌，近300种微生物，例如放线菌属、产碱菌属、假单胞菌属、根瘤菌属等。

聚羟基脂肪酸酯具有类似于塑料的理化特性并具有生物可降解性，现己成功开发出缝合线、无纺布和各种包装用材料的系列产品，可望在农业、食品、日用消费品、环保、电子、医学等领域获得广泛的应用。

目前的研究报道中已有关于聚羟基链烷酸酯合成菌种的研究，但尚未见气单胞菌合成聚羟基链烷酸酯的报道。Macrae R M等发现PHAs的积累是菌体在C、N营养失衡条件时生长产生的，从而开创了微生物发酵生产PHAs的先河。Shi H P等发现Brachymonas sp.P12在以醋酸盐为主要碳源时，PHB(聚-β-羟丁酸，poly-β-hydroxybutyrate)是主要的PHAs产物。董兆麟等分离得的一株固氮菌，可利用淀粉在细胞内积累大量的PHB，经小型发酵试验测定，B6菌株产PHB的量达细胞干质量的41.5％。陈宏等从土壤中分离到产生PHB的菌株NS-82#，经过菌种形态和生理生化特征的研究，确定为芽抱杆菌，其PHB产生量约占细胞干质量的53％。Serafim等研究了混合菌群在ADF工艺条件下增加乙酸浓度后PHA的合成情况。该实验以乙酸为底物利用SBR反应器对活性污泥进行了时间长达3年的驯化，用来选择具有较强PHA合成能力的菌群。驯化过程中的PHB合成一直稳定在35％(细胞干重比)，当乙酸浓度由450mg/L增加到5400mg/L时，PHB的合成量占细胞干重的56.9％。

发明内容

本发明的目的在于提供一株能在乙酸钠活性污泥体系中生长并高效合成PHAs的菌株。

一种具有合成PHAs性能的兽生气单胞菌，该菌株的分类命名为兽气单胞菌(Aeromonas bestiarum)，保藏编号为CGMCC No.10332，保藏日为2015年1月9日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

本发明菌株从驯化的活性污泥混合菌群体系中筛选获得。首先进行菌株分离和筛选及纯化；随后进行菌落形态特征、生理和生化特征研究，通过测序和BLAST比对进行鉴定；最后研究了该菌合成PHAs的工艺条件。

本发明兽生气单胞菌株(Aeromonas bestiarum Ace-12)的筛选和分离过程：取自北京市高碑店污水处理厂好氧回流污泥，采用乙酸钠为碳源进行污泥驯化，稳定后，用无菌水稀释不同倍数，取1μL涂布在固体培养基上，30℃恒温箱中培养48h。首先利用尼罗蓝平板染色法，挑取培养基出现橘黄色荧光的菌落。将得到的21株纯菌接种至发酵培养基中进行发酵合成性能测试，复筛出产PHAs的菌株，其中Ace-12的合成量最大。

结合该兽生气单胞菌株(Aeromonas bestiarum Ace-12)菌落形态特征、生理和生化特征，将所测16SrDNA序列通过BLAST比对，鉴定其为兽生气单胞菌(Aeromonas bestiarum Ace-12)。兽生气单胞菌(Aeromonas bestiarum Ace-12)的16SrDNA序列Accession No.为KF749383。

本发明还提供了上述兽生气单胞菌(Aeromonas bestiarum Ace-12)在制备聚羟基链烷酸酯中的应用。所述的兽生气单胞菌(Aeromonas bestiarum Ace-12)在缺氮培养、好氧条件下合成聚羟基链烷酸酯。