CN102206596B - 一株聚羟基脂肪酸酯合成菌及其发酵培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株聚羟基脂肪酸酯合成菌隆德假单胞菌Pseudomonaslundensis PHA5及通过培养该菌发酵制备聚羟基脂肪酸酯的方法。该菌株能以葡萄糖为单一碳源合成短链与中长链共聚的PHA。单一碳源的PHA合成条件避免了发酵生产过程中对多种碳源种类和比例的要求，使短链与中长链共聚PHA的合成条件简单化；由多种短链单体与中长链单体组成的PHA具有比短链PHA和中长链PHA都更加优良的机械和加工性能，具有更加广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一株聚羟基脂肪酸酯合成菌隆德假单胞菌Pseudomonaslundensis PHA5及及通过培养该菌发酵合成聚羟基脂肪酸酯的方法。
背景技术
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物在营养条件不平衡时，产生的贮存能源和碳源的胞内物质。据报道，自然界中有许多种能够合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)的微生物。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类线性饱和聚酯，是一类具有良好的生物可降解性的高分子材料，它不仅具有与化学合成高分子材料相似的性能，而且还具有一些特殊的优良性能：①良好的生物相容性；②可塑性；③疏水性；④低透氧性；⑤压电性；⑥光学活性等。
基于聚羟基脂肪酸酯(PHA)材料的许多优良特性，聚羟基脂肪酸酯(PHA)的用途十分广泛。例如，可被制成各种绿色包装材料与容器，用于研制仿生人体组织或器官代用品，手术缝合线，可降解胶印油墨，还可用作电信器件外壳，用于制造食品等。聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类很有应用开发潜力的材料。
根据单体的碳原子数目，聚羟基脂肪酸酯(PHA)分为三类：①短链(Short-chain Length，SCL)PHA，由3～5个碳原子组成，其硬度高塑性底，机械性能和加工性能都比较差；②中长链(medium-chain-length，MCL)PHA，由6～16个碳原子组成，黏性大，难于加工；③含短链与中长链单体混合物的PHA，脆性低，韧性强，具有很好的结晶性能和熔点加工性能。目前虽然已有能产生短链与中长链共聚的PHA的菌株及相应的发酵生产方法，但都需要在培养基中添加多种相关碳原子数的碳源或以混合有机材料作为碳源。但是PHA合成菌在碳源种类和比例不同的条件下，合成的PHA结构也会有所不同，因此，就不易控制发酵条件以合成预期的特定结构的PHA，而且，很多利用基因工程改造的菌株存在成本高、菌株特性不稳定等问题。因此，以单一碳源为底物合成一种短链与中长链共聚的PHA具有更高的应用价值。
发明内容
本发明的目的之一是提供一株新发现的聚羟基脂肪酸酯合成菌隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5。
本发明提供的聚羟基脂肪酸酯合成菌为隆德假单胞菌Pseudomonaslundensis PHA5，该菌已于2011年3月22日保藏在中国典型培养物保藏中心(中国武汉，武汉大学内)，保藏编号为CCTCC NO：M 2011077。
本发明的聚羟基脂肪酸酯合成菌隆德假单胞菌Pseudomonas lundensisPHA5分离自天津市西青付村农田土。该菌在LB培养基上生长良好。LB培养基组成为1％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.5％NaCl，pH 7.0～7.2。菌落呈圆形，半透明，边缘整齐。其16S rDNA基因的核苷酸序列长度为1408bp。使用BLAST对隆德假单胞菌PHA5菌株的16S rDNA基因和GenBank中已登录细菌进行同源性比对，发现该菌株与已报道的隆德假单胞菌Pseudomonas sp.c267的16S rDNA基因序列相似性最高。
隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5的系统进化树见说明书附图1。
本发明的另一个目的是公开利用上述隆德假单胞菌Pseudomonas lundensisPHA5菌株以单一碳源——葡萄糖合成一种新型结构的聚羟基脂肪酸酯的方法。
本发明采取以下技术方案：将菌种接种到5ml LB液体培养基，30℃下摇床振荡培养，转速180rpm，培养24小时后，按照10％的接种量接种到液体发酵培养基，摇瓶发酵48-96小时。离心发酵液，弃上清，收集菌体冷冻干燥。将干燥菌体转入锥形瓶中，加入氯仿充分搅拌48小时，过滤去掉菌体残渣，将滤液旋蒸浓缩后，加入40倍体积冷甲醇沉淀PHA产物，收集沉淀，真空干燥，保存。
该聚羟基脂肪酸酯的结构单体包含C4单体，C6单体，C8单体，C10单体，C14单体，C16单体的3-羟基脂肪酸。该菌株以葡萄糖为原料合成的聚羟基脂肪酸酯的水解后的单体结构见说明书附图2。
本发明与现有技术相比所具有的突出优点在于：该菌株能以葡萄糖为单一碳源合成短链与中长链共聚的PHA。单一碳源的PHA合成条件避免了发酵生产过程中对多种碳源种类和比例的要求，使短链与中长链共聚PHA的合成条件简单化。其产物PHA的结构单体的碳原子数从C4到C16共六种，跨度较大，由多种短链单体与中长链单体组成的PHA具有比短链PHA和中长链PHA都更加优良的机械和加工性能，具有更加广阔的应用前景。
附图说明
图1是隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5的系统进化树。
图2是隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5以葡萄糖为原料合成的聚羟基脂肪酸酯水解后的单体结构。
下面结合具体实例对本发明做进一步说明。
具体实施方式
在下面的实施例中，所用菌种均为隆德假单胞菌Pseudomonas lundensisPHA5。实施例中所用的不同培养基配方如下：
(1)筛选培养基
牛肉粉1g，蛋白胨1g，NaCl 0.5g，葡萄糖2g，琼脂粉1.5g，蒸馏水100ml，pH 7.0，和0.2ml尼尔红溶液。该尼尔红溶液是用25mg尼尔红染料溶于100ml二甲亚砜配制而成的。
(2)发酵培养基
Na2HPO4·3H2O 9.58g，KH2PO42.65g，NH4Cl 0.535g，MgSO40.2g，微量元素1ml，葡萄糖15g，蒸馏水1000ml，pH 7.0。
实施例1筛选分离隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5
实验材料筛选自天津市西青付村农田土。
具体实施步骤如下：取剩余活性污泥1g，于99ml生理盐水中搅拌，静置，取上清液，用生理盐水以10倍梯度稀释，分别稀释为103-107，取103-106涂布于固体筛选培养基平板上，30℃培养48小时，紫外分析仪下观察，标记橘红色荧光的菌落，挑取该菌落，于固体筛选培养基平板上划线以纯化，30℃培养24小时，挑取呈橘红色的菌落保存于甘油管。经16S rDNA基因序列分析以及BIOLOG鉴定，确定该菌株为Pseudomonas属、lundensis种，并且命名为隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5。该菌已保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2011077。
实施例2隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5发酵合成PHA
具体步骤如下：首先将菌种接种到5ml LB液体培养基，30℃下摇床振荡培养，转速180rpm，培养24小时后，按照10％的接种量接种到液体发酵培养基，30℃下摇瓶发酵48小时。离心发酵液，弃上清，收集菌体冷冻干燥。将干燥菌体转入锥形瓶中，加入氯仿充分搅拌48小时，过滤去掉菌体残渣，将滤液旋蒸浓缩后，加入40倍体积冷甲醇沉淀PHA产物，收集沉淀，真空干燥，保存。
实施例3隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5发酵合成PHA
具体步骤如下：首先将菌种接种到5ml LB液体培养基，30℃下摇床振荡培养，转速180rpm，培养24小时后，按照10％的接种量接种到液体发酵培养基，30℃下摇瓶发酵96小时。离心发酵液，弃上清，收集菌体冷冻干燥。将干燥菌体转入锥形瓶中，加入氯仿充分搅拌48小时，过滤去掉菌体残渣，将滤液旋蒸浓缩后，加入40倍体积冷甲醇沉淀PHA产物，收集沉淀，真空干燥，保存。
实施例4产物PHA的结构单体分析
称取5mg产物PHA，置于水解罐中，加入2ml氯仿，混合溶解后，加入1.7ml甲醇和0.3ml浓硫酸，充氮气，置于100℃烘箱中水解140min。水解液冷却后转入10ml离心管中，加入2ml蒸馏水，充分混匀，静置一段时间，取下层有机相保存于EP管中。气-质联用检测该酸水解样品，以确定单体种类。
Claims (3)
1.一株聚羟基脂肪酸酯合成菌隆德假单胞菌(Pseudomonas lundensis )PHA5CCTCC NO.M2011077。
2.利用隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5CCTCC NO.M2011077发酵合成聚羟基脂肪酸酯的方法，其为：将菌种接种到5ml LB液体培养基，30℃下摇床振荡培养，转速180rpm，培养24小时后，按照10％的接种量接种到液体发酵培养基，转速180rpm，30℃下摇瓶发酵48-96小时；离心发酵液，弃上清，收集菌体冷冻干燥；将干燥菌体转入锥形瓶中，加入氯仿充分搅拌48小时，过滤去掉菌体残渣，将滤液旋蒸浓缩后，加入40倍体积冷甲醇沉淀PHA产物，收集沉淀，真空干燥，保存。
3.根据权利要求2所述的利用隆德假单胞菌Pseudomonas lundensis PHA5CCTCC NO.M2011077发酵合成聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于所用的发酵培养基组分为：Na2HPO4·3H2O 9.58g，KH2PO4 2.65g，NH4Cl 0.535g，MgSO4 0.2g，微量元素1ml，葡萄糖15g，蒸馏水1000ml，pH 7.0。
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| CN109266597B (zh) * | 2018-09-30 | 2021-07-16 | 清华大学 | 一种微生物生产短中长链聚羟基脂肪酸共聚物的方法 |
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Citations (1)
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| Title |
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| 罗强、孙启玲.《发酵法生产聚羟基脂肪酸酯（PHA）的研究进展》.《四川食品与发酵》.2001,(第1期),第13-16页. * |
| 邓飞等.《土著PHA 合成菌回注法提高活性污泥积累聚羟基》.《环境科学研究》.2008,第21卷(第4期),第14-19页. * |
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