CN104630082B - 一种热带假丝酵母dk2菌株及其应用 - Google Patents

一种热带假丝酵母dk2菌株及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热带假丝酵母DK2菌株及其应用，其ITS序列如SEQ ID NO:1所示。菌株应用于沤麻制备亚麻、黄麻、红麻或竹纤维、对亚麻、黄麻、红麻或竹纱线的煮练和对亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物的脱胶。本发明菌株生长周期短，菌种不易被污染，处理成本低，处理后纤维质量好，处理环境温和，耐热性能好，无环境污染等优点；能够直接用于亚麻、黄麻、红麻和竹纤维脱胶，具有脱胶周期短，纤维分散率高，脱胶效率高。

Description

一种热带假丝酵母DK2菌株及其应用
技术领域
本发明属于生物纺织技术领域，特别涉及一种热带假丝酵母DK2菌株及其应用。
背景技术
假死酵母菌是一种腐物寄生菌，广泛存在于自然界，可从水果、蔬菜、乳制品、土壤中分离出。
在麻的初加工中，需要通过一种沤麻过程来预先处理部分胶质(主要是果胶和半纤维素)。沤麻过程实际上应用了传统的微生物技术，它是通过微生物和酶的协同作用缓慢地去除附着在纤维表面非纤维素胶质的过程。沤麻过程对麻纤维质量影响很大，常用的沤麻方式有雨露沤麻和酶法沤麻。
此外，纺织加工中，必须进一步经过煮炼脱胶，即去除果胶、半纤维素和木质素等非纤维素物质(统称为胶质)，才能获得用于轻纺的纤维，实现其使用价值。目前，麻行业常用的煮练方法主要是化学方法和酶法脱胶，化学脱胶工艺耗能大，设备损耗大，且排放的废水无法循环利用，污染问题严重。酶法脱胶就是将脱胶菌培养到菌生长的衰老期后进行过滤或离心等处理，再用得到的粗酶液浸渍原麻。粗酶液可以将麻纤维中的果胶、半纤维素、木质素等物质分解转化为简单的低分子物质，从而完成麻纤维的脱胶过程。酶法脱胶工艺无需专用设备，快速高效，无污染，生产的精干麻质量好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种热带假丝酵母DK2菌株及其应用，该菌株生长周期短，菌种不易被污染，处理成本低，处理后纤维质量好，处理环境温和，耐热性能好，无环境污染等优点；能够直接用于亚麻、黄麻、红麻和竹纤维脱胶，具有脱胶周期短，纤维分散率高，脱胶效率高。
本发明的一种热带假丝酵母DK2菌株，其ITS序列如SEQ ID NO:1所示。
根据ITS测序Blast及聚类分析结果，该菌与热带假丝酵母菌相似性为99％，结合生理生化试验结果和镜检分析，命名此菌株为热带假丝酵母(Candida tropicalis)DK2菌株。ITS测序中，所采用的正向引物为：ITS1(5-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)、反向引物为ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)，均为国际通用引物，由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。
本发明所采用的热带假丝酵母(Candida tropicalis)DK2菌株，保藏单位名称：CGMCC中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：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，保藏号为CGMCC NO.10186，保藏日期为2014年12月15日。建议分类命名为：热带假丝酵母(Candida tropicalis)。
本发明的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，所述菌株应用于沤麻制备亚麻、黄麻、红麻或竹纤维。
所述具体沤麻工艺包括：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200～400rpm，30～40℃下摇瓶培养24～36小时；
(3)将摇瓶培养后的PDA培养基接种入亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维发酵培养基，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24小时得到发酵菌液；
(4)准备沤麻池；
(5)将制备的发酵菌液使用喷淋法喷洒到亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维上做沤麻处理，沤麻后制得供纺织制品用亚麻、黄麻、红麻或竹纤维，沤麻条件为自然温度，pH自然；喷淋法的工艺具体为每48小时向沤麻区域喷洒菌液8ml。
所述步骤(1)中的冻存缓冲液每100ml的配方为：磷酸二氢钾0.1g，磷酸氢二钾0.02g，柠檬酸钠0.06g，七水合硫酸镁0.03g，甘油12ml，加水定容至100ml，制得。
所述步骤(3)中的亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维发酵培养基配方为：亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维25g，以亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维的质量为基准，氯化钾的质量分数为1％，磷酸氢二钾的质量分数为2％，硫酸镁的质量分数为1％，硫酸亚铁的质量分数为0.02％，硫酸铵的质量分数为10％，补水至5000ml定容。
本发明的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，所述菌株应用于对亚麻、黄麻、红麻或竹纱线的煮练。
所述煮练工艺包括：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200～400rpm，30～40℃下摇瓶培养24～36小时；
(3)将摇瓶培养后的PDA培养基接种入亚麻、黄麻、红麻或竹纤维发酵培养基，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24～36小时得到发酵菌液；
(4)将灭菌后的亚麻、黄麻、红麻或竹纱线与步骤(3)所得的发酵菌液按质量比1：20混合，在40～50℃，200～400rpm摇床中煮练1-4天，随后除去煮练液，沸煮，冲洗以去除细菌，停止煮练。
本发明的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，所述菌株应用于对亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物的脱胶。
所述脱胶工艺包括：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200～400rpm，30～40℃下摇瓶培养24～36小时；
(3)将摇瓶培养后的PDA培养基接种入亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物发酵培养基，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24～36小时得到发酵菌液；
(4)将灭菌后的亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物与步骤(3)所得的发酵菌液按质量比1：20混合，在40～50℃，200～400rpm摇床中脱胶1-4天，随后除去脱胶液，沸煮，冲洗以去除细菌，停止脱胶。
所述的亚麻纤维可以用作服装面料、装饰织物、桌布、床上用品和汽车用品等产业用品。
所述的黄、红麻纤维可以用作麻袋、麻布、造纸、绳索、织地毯和窗帘等纺织用品。
所述的竹纤维可以用作夹克衫、休闲服、西装套服等服装面料、凉席、床单和毛巾、窗帘、围巾和浴巾、或医疗护理用品等。
有益效果
(1)本发明能够直接用于亚麻、黄麻、红麻和竹纤维脱胶，具有脱胶周期短，纤维分散率高，脱胶效率高；本发明的菌株生长周期短，菌种不易被污染，处理成本低，处理后纤维质量好，处理环境温和，耐热性能好，无环境污染等优点；
(2)本发明工艺简单，适合大规模工业化生产等特点，利用该体系进行亚麻、黄麻、红麻和竹纤维脱胶，具有脱胶周期短，纤维分散率高，脱胶效率高，纤维柔软，精干麻质量好等优点。
附图说明
图1和图2均为本发明菌株显微镜染色照片(油镜)。
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
麻纤维和竹纤维沤麻或煮练菌种的筛选方法：
(1)沤麻基地获取腐烂麻及其泥土，将腐烂麻及其泥土与PDA培养基按照1g：20ml比例置于PDA培养基中，富集培养10天。然后取0.1mlPDA培养物涂布于分离培养基中，30℃静置培养1-4天，获得野生型生物处理优质菌株。
(2)将步骤(1)中得到的菌株接种到PDA培养基中，30℃培养72h。添加冻存缓冲液，存于-80℃。
所述步骤(1)PDA培养基配方为:马铃薯200g,葡萄糖20g，琼脂15g,蒸馏水1000mL,pH自然。
所述步骤(2)冻存缓冲液每100ml的配方:磷酸二氢钾0.1g，磷酸氢二钾0.02g，柠檬酸钠0.06g，七水合硫酸镁0.03g，甘油12ml，加水定容至100ml，制得。
该菌株在琼脂平板上呈现出大片圆形的白色或奶油色的菌落。
实施例2
利用热带假丝酵母DK2菌株制备漆酶的方法：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的50ml PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200rpm，30℃下摇瓶培养24小时；将50ml摇瓶培养后，培养基接种入亚麻、黄麻或红麻发酵培养基5L，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24小时得到发酵菌液；
(3)将步骤(3)所得的发酵菌液于4℃，8000r/min离心，取上清液即漆酶。然后经分光光度法法测定，漆酶活力为10-30IU/ml其在pH5.0-6.0，20-60℃下酶活力较为稳定。
酶活力测定方法，以愈创木酚为漆酶底物，按照分光光度法方法进行测定，漆酶酶活定义为1个酶活单位(IU)定义为1min内氧化1umol愈创木酚所需要的酶量为1个酶活单位(IU)。
实施例3
亚麻、黄麻或红麻的沤麻工艺如下：
(1)将热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基(每1000ml培养基包括马铃薯200g,葡萄糖20g，琼脂15g,蒸馏水1000mL)中培养，添加冻存缓冲液。所述步骤的冻存缓冲液每100ml的配方:磷酸二氢钾0.1g，磷酸氢二钾0.02g，柠檬酸钠0.06g，七水合硫酸镁0.03g，甘油12ml，加水定容至100ml，制得。
(2)在亚麻、黄麻或红麻麸皮培养基(每1000ml培养基包括亚麻、黄麻或红麻皮200g，麸皮50g，麦芽汁50ml和水950ml)1000ml中接入菌一环，摇瓶培养，培养条件为30℃，pH自然，培养时间24小时；
(3)将培养基接种入亚麻、黄麻或红麻麸皮发酵培养基(每1000ml培养基包括亚麻、黄麻或红麻皮100g，麸皮100g，麦芽汁200ml和水800ml)，摇瓶培养得到发酵菌液，培养条件为30℃，pH自然，培养时间24小时；
(4)沤麻池的准备：用4HB-800型麻剥皮机将鲜皮从麻全杆中分离出来(韧皮部因机械挤压、打板击打已造成许多伤口，利于脱胶菌入侵，但不破坏纤维)；尾部端齐(以洗麻时能甩得动为度，20根左右为一把)，稍部拢齐、直，顺折成三至四层(沤麻池深度相仿，浸水时正好淹没麻把)或对折，每把麻中部靠尾处用鲜皮扎把，把与把之间用扎把的鲜皮连接，按顺序排列、排紧；一般每个沤麻池均分批投放，便于分批洗麻；投放好麻把后然后将麻把全部压入水中，基本上不露出水面为宜。最后用厚型塑料薄膜(透明)将全部麻把盖住，再压紧塑料薄膜，以防麻皮离水。麻趟间距15-20厘米。麻层厚度一般在2-2.5厘米为宜。
(5)将制备的发酵菌液使用喷淋法入沤麻池做沤麻处理，沤麻后制得可供纺织制品用麻纤维，沤麻条件为自然温度，pH自然；喷淋法的工艺具体为每48小时向沤麻区域喷洒菌液8ml。
完成沤制时间：视气温定，一般9月中下旬至10月中下旬，沤制时间逐渐延长，若气温变化不大，则沤制时间基本相同。
实施例4
亚麻、黄麻或红麻煮练工艺如下：
将5g灭菌的亚麻、黄麻或红麻置入250ml锥形瓶，以亚麻、黄麻或红麻与发酵菌液按质量比1：20分装于锥形瓶中，装液量为100ml，在40℃，200rpm摇床中分别煮练1天、2天和4天；煮练时间到时，除去煮练液，在沸水浴中煮沸5min，用自来水冲洗数次，以除去亚麻、黄麻或红麻上的细菌，停止煮练。
通过对亚麻、黄麻或红麻煮练观察发现，1天后亚麻、黄麻或红麻有明显分散，发酵液颜色变深变浑浊；脱胶两天后，亚麻、黄麻或红麻分散成纤维状，发酵液明显变稠；脱胶四天后，亚麻、黄麻或红麻纱线脱胶率达90％以上。
实施例5
亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维织物脱胶工艺如下：
将5g灭菌后的亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维织物置于250ml锥形瓶，以亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维织物与发酵菌液按质量比1：20分装于锥形瓶中，装液量为100ml，在40℃，200rpm摇床中分别脱胶1天、2天和4天；脱胶时间到时，除去脱胶液，在沸水浴中煮沸5min，用自来水冲洗数次，以除去亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维织物上的细菌，停止脱胶。
通过对亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维织物煮练观察发现，1天后织物白度、柔软度显著改善，刺痒感显著减低。

Claims (9)

1.一种热带假丝酵母DK2菌株，其特征在于：其ITS序列如SEQ ID NO:1所示，该菌株的保藏编号为CGMCC No.10186。
2.一种如权利要求1所述的热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述菌株应用于亚麻、黄麻、红麻或竹纤维的沤麻。
3.根据权利要求2所述的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述沤麻工艺包括：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200～400rpm，30～40℃下摇瓶培养24～36小时；
(3)将摇瓶培养后的PDA培养基接种入亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维发酵培养基，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24小时得到发酵菌液；
(4)准备沤麻池；
(5)将制备的发酵菌液使用喷淋法喷洒到亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维上做沤麻处理，沤麻后制得供纺织制品用亚麻、黄麻、红麻或竹纤维，沤麻条件为自然温度，pH自然；喷淋法的工艺具体为每48小时向沤麻区域喷洒菌液8ml。
4.根据权利要求3所述的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述步骤(1)中的冻存缓冲液每100ml的配方为：磷酸二氢钾0.1g，磷酸氢二钾0.02g，柠檬酸钠0.06g，七水合硫酸镁0.03g，甘油12ml，加水定容至100ml，制得。
5.根据权利要求3所述的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：步骤(3)中的亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维发酵培养基配方为：亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维25g，以亚麻、黄麻、红麻原麻或竹纤维的质量为基准，氯化钾的质量分数为1％，磷酸氢二钾的质量分数为2％，硫酸镁的质量分数为1％，硫酸亚铁的质量分数为0.02％，硫酸铵的质量分数为10％，补水至5000ml定容。
6.一种如权利要求1所述的热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述菌株应用于对亚麻、黄麻、红麻或竹纱线的煮练。
7.根据权利要求6所述的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述煮练工艺包括：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200～400rpm，30～40℃下摇瓶培养24～36小时；
(3)将摇瓶培养后的PDA培养基接种入亚麻、黄麻、红麻或竹纱线发酵培养基，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24～36小时得到发酵菌液；
(4)将灭菌后的亚麻、黄麻、红麻或竹纱线与步骤(3)所得的发酵菌液按质量比1：20混合，在40～50℃，200～400rpm摇床中煮练1-4天，随后除去煮练液，沸煮，冲洗以去除细菌，停止煮练。
8.一种如权利要求1所述的热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述菌株应用于对亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物的脱胶。
9.根据权利要求8所述的一种热带假丝酵母DK2菌株的应用，其特征在于：所述脱胶工艺包括：
(1)热带假丝酵母DK2菌株保存于PDA培养基，添加冻存缓冲液；
(2)在灭菌冷却后的PDA培养基中，接入步骤(1)所得的菌一环，在转速200～400rpm，30～40℃下摇瓶培养24～36小时；
(3)将摇瓶培养后的PDA培养基接种入亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物发酵培养基，在转速200r/min、温度30℃条件下摇瓶培养24～36小时得到发酵菌液；
(4)将灭菌后的亚麻、黄麻、红麻原麻或竹织物与步骤(3)所得的发酵菌液按质量比1：20混合，在40～50℃，200～400rpm摇床中脱胶1-4天，随后除去脱胶液，沸煮，冲洗以去除细菌，停止脱胶。
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