[发明专利]一种羽毛降解细菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属于降解羽毛的生物材料及应用领域，特别涉及一种羽毛降解细菌及其应用。

背景技术

羽毛主要成分为角蛋白(keratin)，它是一种不溶性的纤维状动物蛋白质，是外胚层细胞的结构蛋白，大量以脊椎动物的皮肤、毛发、羽毛、羽茎、蹄、角、爪等结构蛋白存在于自然界中。我国每年羽毛量在100万吨以上，禽类所产羽毛除了少部分作为纺织原料等外，大部分作为废弃物直接丢弃处理。但羽毛含有许多有用成分，羽毛的粗蛋白含量约在80％以上，含有丰富的赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸、胱氨酸等10多种动物所必需的氨基酸，还含有常量元素、微量元素、维生素以及一些未知生长因子。羽毛粉中也含有较高的能量和较多的B族维生素。因此羽毛废弃物经过适当的处理具有十分广泛的用途。产角蛋白酶的微生物构成的生物炼制较之传统水解法具有诸如反应条件温和、产物回收率高、环境友好、可节省能源等众多优点。不仅使固体废弃物得到有效利用，保护了人类赖以生存的生态环境，还可将其生物降解为多肽及氨基酸等高附加值产品，更加符合循环经济的理念和建立节约型社会的战略要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种羽毛降解细菌及其应用，本发明分离出一株生产直接降解羽毛的细菌菌株，并利用该菌株发酵处理羽毛废弃物，反应条件温和，需要成本低，对环境友好。

本发明的一种羽毛降解细菌，其特征在于：该菌株为枯草芽孢杆菌，命名为Bacillus subtilis1098-4，保藏号为CGMCC No.9844，其16S rRNA序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)1098-4，于2014年10月27日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.9844。

本发明在土壤中分离到一株高效降解羽毛微生物，根据BLAST聚类分析及形态学鉴定结果，将该菌株定命名为枯草芽胞杆菌1098-4，该菌经发明人检测在合适条件下可完全降解羽毛。

本发明提供的枯草芽胞杆菌1098-4的特征如下：

该菌菌落表面干躁，边缘不整齐；呈乳白色不透明；呼吸类型为好氧呼吸，在有氧条件下生长良好，革兰氏染色呈阳性，形态观察菌体圆柱形杆状，菌体长度为1.717μm。测定菌株的16S rRNA部分序列，进行系统发育学分析(菌株的16S rRNA序列见表1)。

本发明的一种羽毛降解细菌的应用，应用于降解羽毛，具体工艺为：将枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 1098-4接种于发酵培养基，37℃，通气量3-5L/min，搅拌速度为120-600rpm，培养24-72小时，终止发酵，过滤或离心，得到羽毛降解液。

所述发酵培养基为：每100mL培养基中含葡萄糖1g、羽毛3.0g、NaCl 0.0294g、磷酸氢二钠0.4g、磷酸二氢钾0.03g，100ml去离子水，pH 7.4-7.8。

培养24-72h后，测得角蛋白酶的最高酶活达30.3U/mL。

有益效果

本发明分离出一株生产直接降解羽毛的细菌菌株，并利用该菌株发酵处理羽毛废弃物，反应条件温和，需要成本低，对环境友好。

附图说明

图11098-4菌株形态图；

图21098-4菌株16S rRNA序列系统发育树。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

新菌株枯草芽孢杆菌1098-4(Bacillus subtilis 1098-4，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏号是：CGMCC No.9844。

菌种来源：本菌种来源于禽类养殖场土壤中，具体分离方法如下：

(1)富集取羽毛堆积地腐土壤1g于富集培养基(牛肉膏0.5g、蛋白胨1g、氯化钠0.5g,pH7.0～7.6)中，于28℃、120转/min恒温培养48h；再取其培养液2mL转入富集培养基2中，28℃，120转/min进一步富集培养48h；

(2)初筛取终富集液100μL涂布于磷酸消解蛋白培养基平板，筛选出生长的单菌落；