[发明专利]一种利用光驱动提高真养产碱杆菌生产PHB产量的方法

说明书

本发明涉及一种利用光驱动提高真养产碱杆菌生产PHB产量的方法，具体步骤如下：1)微生物培养：将保存在冷冻干燥管里的Ralstonia eutropha在种子培养基中活化，待Ralstonia eutropha生长24h后，将所得菌液接入基础培养基Ⅰ中进行扩大培养至od值为1；2)将扩大培养的Ralstonia eutroph传代至含有光催化剂和电子供体的基础培养基Ⅱ中培养；3)收集基础培养基Ⅱ中菌液，提取PHB。本发明只需直接向适宜的微生物培养基中加入适量优选种类光催化剂和电子供体，光驱动下就能诱导微生物产生更多的代谢产物，该方法具有操作简单，成本低廉，条件温和，环境友好等优点。

技术领域

本发明涉及一种利用光驱动提高真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)生产生物塑料PHB产量的方法。

背景技术

聚β-羟基丁酸酯(PHB)是一种具有生物降解性和可再生性的生物塑料，可被多种生物体合成，贮存于细胞内，当碳源贫乏时可以被重新分解作为细胞生长的碳源和能源。尽管PHB被认为是医疗、农业和食品包装等传统塑料的有效替代品，但这种生物聚合物的全面商业化受到其高生产成本的阻碍。为了克服这些局限性，细菌培养生成PHB引起了研究者的广泛兴趣。真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)H16是一种可以积累PHB的优良菌株，能利用果糖大量合成PHB，可达到细胞干重(CDW)的80％。Ralstonia eutropha是一种在土壤和淡水中普遍存在的生物，可以在短暂的缺氧环境中生活。其关键的生活条件之一是它能同时使用有机化合物和H₂分子作为能量来源。利用微生物产生代谢产物以其原料易得、环境友好、可再生而表现出非常好的应用前景，如何提高这些代谢产物的产量也引起了众多研究者与企业家的广泛关注。

目前，提高微生物代谢产物的方法主要表现在三个方面，第一，选择与优化培养基，这一过程往往带有主观性与随意性，而且，对某一种菌将产生何种代谢产物无从预测；第二，采用富营养的培养基，这种方法不仅会提高生产成本，也在一定程度上受对微生物营养需求了解不够全面限制；第三，通过引入或改变特定基因组，这种方法需要非常专业的人员设计与无数次的重复实验，过程复杂，成功几率低。因此亟待开发新的方法来有效提高微生物，包括细菌、真菌、放线菌等的代谢产物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种光驱动下利用光催化剂提高Ralstonia eutropha生产生物塑料PHB的产量的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种利用光驱动提高真养产碱杆菌生产PHB产量的方法，具体步骤如下：

1)微生物培养：将保存在冷冻干燥管里的真养产碱杆菌H16菌株(Ralstoniaeutropha)在种子培养基中活化，待Ralstonia eutropha生长24h后，将所得菌液接入基础培养基Ⅰ中进行扩大培养至od值为1；

2)将步骤1)扩大培养的Ralstonia eutroph传代至含有光催化剂和电子供体的基础培养基Ⅱ中培养；

3)收集基础培养基Ⅱ中菌液，提取PHB。

优选的是，步骤1)所述种子培养基中主要组分及浓度为：胰蛋白胨17g/L，大豆蛋白胨3g/L，NaCl 5.0g/L，K₂HPO₄ 2.5g/L。

优选的是，步骤1)所述基础培养基Ⅰ中主要化合物的种类及浓度如下表1所示：

表1基础培养基Ⅰ的化合物种类和浓度