[发明专利]一种木质纤维素衍生抑制剂耐受菌株的筛选方法在审

专利信息
申请号: 202211633059.5 申请日: 2022-12-19
公开(公告)号: CN115927155A 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 李文超;张洁;张释晴;张艳春;钟成 申请(专利权)人: 天津科技大学
主分类号: C12N1/36 分类号: C12N1/36;C12N1/20;C12R1/01
代理公司: 北京瑞盛铭杰知识产权代理事务所(普通合伙) 11617 代理人: 侯思聪
地址: 300457 天津市滨*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 木质 纤维素 衍生 抑制剂 耐受 菌株 筛选 方法
【说明书】:

发明公开了一种木质纤维素衍生抑制剂耐受菌株的筛选方法。将木质纤维素水解液中最典型的抑制剂成分配制成复合抑制剂,用不同浓度的复合抑制剂培养基进行梯度适应性驯化,逐级提升菌株木质纤维素水解液中抑制剂的耐受性,通过比较木葡萄糖酸醋杆菌产细菌纤维素膜的速度表征菌株耐受性的提升。本发明建立的筛选方法,提高了菌株木质纤维素水解液耐受性,菌株能够高效利用木质纤维素水解液生产细菌纤维素膜,节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及菌株的筛选技术领域,具体涉及一种木质纤维素衍生抑制剂耐受菌株的筛选方法的筛选方法。

背景技术

木质纤维素是最丰富的绿色可再生资源,包括农林废弃物、谷物残渣、干草、城市有机固体垃圾等,可以转化为其他形式后被利用。具有来源广泛、价格低廉和可再生性等优点,有巨大的发展潜力。有效利用农林废弃物等木质纤维素资源是降低生物基产品生产成本和绿色生物制造的关键途径。

木质纤维素的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等,这些成分相互交联在一起,形成了非常复杂的复合物结构,这种生物顽抗性使木质纤维素难以被直接利用。通过对木质纤维素预处理,可以消除其生物顽抗性,破坏纤维素和半纤维素之间的交联结构。但是木质纤维素水解过程中会产生各种抑制剂性副产物,例如:糠醛,苯酚,乙酸。微生物受到培养环境中抑制剂的影响,严重制约着微生物对纤维素水解液的利用。

目前通过设计-改造-测试-学习的循环已经大大改善菌种的开发,但是由于抑制剂耐受性涉及到复杂的代谢和调控网络,它不能完美地被单一基因或少数基因控制。通过理性设计来改造微生物的效率难以满足需要。驯化因其有效性和普适性是改善微生物应对抑制剂耐受性的有效手段。驯化可以在多种尺度上,提高微生物对环境胁迫的耐受性,是微生物加强胁迫反应、克服生存限制的常用手段,微生物经过长期驯化可以筛选出具有基因组突变的优势菌株,这些菌株适应压力环境,以提高产品的产量或菌株的生长速度。随着低成本、高通量DNA测序以及生物信息学的不断发展,驯化得到的菌株可以利用生物信息学技术,分析引起菌株变化的原因。总之,微生物在压力环境中,经过长时间驯化可能发生基因突变,通过获得全新表型来适应新的环境。因此,通过驯化可以简单有效的增强微生物对环境的适用能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:针对木质纤维素水解液抑制菌株生长问题,提供一种具有木质纤维素水解液耐受性菌株的筛选方法。

为解决上述问题,本发明提供一种木质纤维素衍生抑制剂耐受菌株的筛选方法

本发明的技术方案概述如下:

S1:培养基准备:按照配方配制HS液体培养基,将木质纤维素水解液中的抑制剂成分配制成复合抑制剂,并对需要使用的装置进行处理。

S2:菌株准备:活化菌株,获得二级种子液。

S3:发酵:二级种子液30℃,静置发酵。

S4:梯度驯化:进行多组连续多轮梯度驯化。

S5:传代退化:对驯化后的菌株进行连续传代退化。

S6:测定:对退化后菌株木质纤维素水解液中抑制剂耐受性进行测定。

优选的,所述步骤S1中HS液体培养基的成分包括:蛋白胨10g/L、酵母浸出粉7.5g/L、磷酸氢二钠10g/L、葡萄糖25g/L,使用pH为5.0,115℃灭菌15min。

优选的,所述S1中复合抑制剂的成分包括:苯酚0.5g/L、糠醛1.3g/L和乙酸5.3g/L(简称为FAP),过滤除菌。

优选的,所述S2中菌株活化为将单菌落接种于5ml HS液体培养基中于30℃,200rpm过夜培养获得一级种子液,取3ml一级种子液转接至新鲜的30ml HS液体培养基于30℃,200rpm培养48h。

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