CN110499264A - 一株降解油脂的蒙氏假单胞菌及其应用 - Google Patents

一株降解油脂的蒙氏假单胞菌及其应用 Download PDF

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Abstract

本申请筛选得到了一株可以利用油脂的微生物，所述微生物为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL‑13，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.17514。所述微生物的最适温度为28℃，最适pH值为7.0，最适盐度为2g/L，达到最大培养生物量的时间为7h。对玉米油、动物油、花生油、芝麻油、椰子油、橄榄油共7种食用油脂具有相应的利用能力。

Description

一株降解油脂的蒙氏假单胞菌及其应用
技术领域
本申请涉及微生物技术领域，尤其涉及降解油脂的蒙氏假单胞菌及其应用。
背景技术
随看着人民生活水平的提高和城市第三产业的发展,我国餐饮产业正以每年10％以上的速度递增，食用油脂作为重要的餐饮原料，其使用量随之增加。废弃食用油脂的应用程度，回流入食品市场所造成的危害已经引起人们的高度重视。
统计数据显示，我国年产废弃油高达500万吨，以京津为例，2016年达到30万吨左右。而且废弃食用油脂一旦作为污染物进入环境，造成环境压力不可估量。
目前，处理废弃食用油脂的途径有厌氧发酵、生产炸药、化工重利用和生物降解等途径。申请人旨在利用海洋微生物资源高效转化效率的特点，以油、脂为原料，探索菌株对其利用度，为进一步废弃食品油脂的降解处理提供指导。
发明内容
本发明提供了一株可以利用油脂进行生长的微生物，并提供了该微生物在处理油脂中的应用。
一方面，本发明提供了一株可以利用油脂的微生物，所述微生物为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13，所述微生物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.17514。
在本发明中，上述微生物也可以以“菌株XZL-13”或“XZL-13”代替，其指代的也是保藏编号为CGMCC No.17514的蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13。
另一方面，本发明还提供了上述微生物在油脂利用或油脂降解中的应用。
在一个实施方式中，所述油脂包括食用油脂，优选的，为废弃食用油脂。
在一个实施方式中，所述油脂包括橄榄油、玉米油、动物油、花生油、芝麻油或椰子油中的一种或任意几种；在优选的实施方式中，所述油脂包括玉米油、花生油或芝麻油中的一种或任意几种。
另一方面，本发明还提供了蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13 菌株的培养方法，所述方法包括利用含油脂的培养基对上述菌株进行培养的步骤。
进一步的，所述培养基的pH为6.5-7.5，优选，7；培养温度为20-35℃，优选，25-30℃，更优选，28℃；培养基的初始盐浓度为0.5-5g/L，优选，1-3g/L，更优选，2g/L。
另一方面，本发明还提供了一种处理油脂的方法，所述方法包括利用上述微生物对油脂进行处理的步骤。
进一步的，上述油脂包括橄榄油、玉米油、动物油、花生油、芝麻油或椰子油中的一种或任意几种；在优选的实施方式中，所述油脂包括玉米油、花生油或芝麻油中的一种或任意几种。
生物材料保藏说明
生物材料(株)：XZL-13；
分类命名：蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)；
保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；
保藏单位简称：CGMCC；
保藏单位地址：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，邮政编码100101；
保藏日期：2019年4月2日；
保藏编号：CGMCC No.17514。
本发明利用油脂中性红平板筛选法筛选到一株具有脂类降解能力的菌株，鉴定为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)。通过菌株形态特征扫描、生理生化特性，进而利用分光光度法探索了该菌株最适温度、最适pH等生长条件。该菌株生长的最适温度为28℃，最适pH值为7.0，最适盐度为2g/L，达到最大培养生物量的时间为7h。对玉米油、动物油、花生油、芝麻油、椰子油、橄榄油共7种食用油脂具有相应的利用能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1.菌株XZL-13菌落形态及油脂中性红培养基变色现象。
图2.菌株XZL-13扫描电镜图。
图3.菌株XZL-13的最适生长条件。
图4.最适生长条件下菌株XZL-13的生长曲线。
图5.菌株XZL-13对不同油脂的利用效率。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一、材料与方法
1、待筛选的微生物样品来源于山东省海洋微生物资源中心。
2、培养基
TSB培养基(g/L)：胰蛋白胨17g、大豆蛋白胨3g、氯化钠5g、磷酸氢二钾2.5g、葡萄糖2.5g。
油脂中性红培养基(g/L)：橄榄油6ml、吐温-80 20ml、氯化钠5g、磷酸二氢钾2g、无水硫酸镁0.1g、磷酸氢二钾1.5g、硫酸铵1g、硝酸钾1g、0.8％中性红水溶液2ml、琼脂18g、纯水1000ml，pH7.2，121℃灭菌20min。
发酵培养基(g/L)：橄榄油6ml、吐温-80 20ml、氯化钠5g、磷酸二氢钾 2g、无水硫酸镁0.1g、磷酸氢二钾1.5g、硫酸铵1g、硝酸钾1g、纯水1000ml， pH7.2，121℃灭菌20min。
油脂培养基(g/L)：油脂6ml、吐温-80 20ml、氯化钠2g、磷酸二氢钾2g、无水硫酸镁0.1g、磷酸氢二钾1.5g、硫酸铵1g、硝酸钾1g、纯水1000ml，pH7.5， 121℃灭菌20min。
3、菌株的活化与生化特性
取冷冻管，常温解冻，取200μL涂布于分离培养基上，20℃-25℃培养 24-48h。挑取单菌落，再次纯化。
将纯化出的菌株接种到油脂中性红培养基平板，28℃恒温培养48h，观察菌落生长及培养基变色。
将纯化后的菌株接种至TSB培养基，25℃培养24h，观察单菌落的大小、形状、颜色、透明度和色泽特征。同时以戊二醛前处理菌体，邮寄青岛大学扫描电镜观察。
将斜面琼脂中生长的菌苔刮取至ATB菌液管中,配制成浊度0.5麦氏单位。接种20E、ZYM、ATB-ID32试剂条中,28℃±1℃培养18-24小时观察结果，并由ATB NEW细菌鉴定仪判读结果。
4、最适生长条件测定
自油脂中性红培养基上挑取菌种接种到发酵培养基中，28℃、110r/min的条件下培养48h。以1％的接种量接种到初始pH为5.5-9.0的发酵培养基中， 28℃、110r/min的条件下培养48h，测600nm处吸光度，判断最佳的pH值。同理，设定不同的盐度1-6g/L，设计温度15℃-37℃，培养48h后在600nm处测定其吸光度，判断最佳生长条件。
5、最适生长条件下脂降解菌的生长曲线测定
自油脂中性红培养基上挑取菌种接种到发酵培养基中，28℃、110r/min的条件下培养48h。以1％的接种量接种到初始pH为7.0、初始盐度为2g/L的发酵培养基中，在110r/min、28℃的条件下培养。测定菌液在1-9h时在600nm 处的吸光度，绘制生长曲线。
6、最适生长条件下对不同油脂的利用效率
自油脂中性红培养基上挑取菌种接种到发酵培养基中，28℃、110r/min的条件下培养48h。以1％的接种量分别接种到玉米油培养基、花生油培养基、动物油培养基、芝麻油培养基、椰子油培养基、橄榄油培养基中，在初始pH 为7.0、初始盐度为2g/L、28℃、110r/min的条件下培养。培养48h后在600nm 处测定其吸光度。
实施例二、蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13的筛选和鉴定
通过油脂中性红培养基筛选到一株可以利用油脂进行生长的微生物，经鉴定为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)，菌株命名为XZL-13。将获得纯培养的XZL-13菌株接种于TSB培养基，置25℃培养，菌落呈乳黄色、隆起状，边缘不规则，表面光滑(图1)。菌株革兰氏染色后呈红色，为革兰氏阴性菌。电镜照片显示其为具鞭毛的短杆状(图2)。生理生化检测结果表明该菌株可利用梓檬酸钠，并可产生萘酚-AS-BI-磷酸酶和脲酶(表1)。
将蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，CGMCC；保藏编号为CGMCC No.17514。
表1 XZL-13的生理生化特性
实施例三、蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13的培养特性
3.1最适生长条件
实验设定的培养基初始pH值5.5-9.0，自油脂中性红培养基上挑取XZL-13 菌种接种到发酵培养基中，28℃、110r/min的条件下培养48h。同理，设定不同的盐度1-6g/L，不同的温度15℃-37℃，培养48h后在600nm处测定其吸光度，得到最佳的生长条件为初始pH7.0，初始盐度2g/L，培养温度28℃，如图 3所示。
3.2最适生长条件下XZL-13生长曲线
在最适pH值、盐度、温度条件下摇瓶培养XZL-13，培养1h-9h后测定菌液在600nm处的吸光度，结果如图4所示。由图4可知，菌株XZL-13在最适条件下培养7h即可达到。
3.3最适生长条件下XZL-13对不同种油脂的利用效率
利用玉米油、动物油、花生油、芝麻油、椰子油、橄榄油作为待考察的油脂，初始pH值为7.0、盐度为2g/L、温度为28℃培养48h后利用分光光度计法测定菌液在600nm处的吸光度，结果如图5所示。图5表明：XZL-13在多种油脂中均能生长，其中，在玉米油、花生油、芝麻油中生长情况更好，具有利用多种油脂生长增殖的能力。
本发明从山东省海洋微生物资源中心筛选到一株可以利用油脂的微生物，蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13，进而从初始pH值、初始盐度、温度三个方面确定了最适生长条件。该菌株对盐度的适应范围广泛。并测定了在最适条件下，菌株的生长曲线。本发明筛选到的菌株油脂效率较快，短时间内即可达到最大吸收峰。通过对其在不同种油脂中生长情况的研究，发现该种菌可在多种油脂中增殖到较高浓度，具有降解多种油脂的能力。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一株可以利用油脂的微生物，其特征在于，所述微生物为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)XZL-13，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.17514。
2.权利要求1所述的微生物在油脂利用或油脂降解中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述油脂包括食用油脂，优选的，包括废弃食用油脂。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述油脂包括橄榄油、玉米油、动物油、花生油、芝麻油或椰子油中的一种或任意几种；优选的，所述油脂包括玉米油、花生油或芝麻油中的一种或任意几种。
5.权利要求1所述的微生物的培养方法，其特征在于，所述方法包括利用含油脂的培养基对权利要求1所述的微生物进行培养的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述培养基的pH为6.5-7.5，优选，7；培养温度为20-35℃，优选，25-30℃，更优选，28℃；培养基的初始盐浓度为0.5-5g/L，优选，1-3g/L，更优选，2g/L。
7.一种处理油脂的方法，其特征在于，所述方法包括利用权利要求1所述的微生物对油脂进行处理的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述处理时的pH为6.5-7.5，优选，7；处理温度为20-35℃，优选，25-30℃，更优选，28℃；处理时的初始盐浓度为0.5-5g/L，优选，1-3g/L，更优选，2g/L。
9.根据权利要求5-8任一所述的方法，其特征在于，所述油脂包括食用油脂，优选的，包括废弃食用油脂。
10.根据权利要求5-8任一所述的方法，其特征在于，所述油脂包括橄榄油、玉米油、动物油、花生油、芝麻油或椰子油中的一种或任意几种；优选的，所述油脂包括玉米油、花生油或芝麻油中的一种或任意几种。
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