CN111733087B - 一株产漆酶的露湿漆斑菌及其应用 - Google Patents

一株产漆酶的露湿漆斑菌及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株产漆酶的露湿漆斑菌及其应用,所述露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)菌株,命名为Mr‑SWS1,该菌株已于2020年6月23日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC),地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC NO.20210;该菌株发酵液上清漆酶活性较高,能够与ABTS、愈创木酚等底物反应;通过发酵条件优化,使用水稻秸秆为唯一碳源进行发酵,经摇瓶方式所产漆酶活性可达64100U/L,并且该漆酶温度稳定性强,具有广泛的pH活性;本发明菌株对秸秆木质素有一定的降解能力,有利于农作物秸秆的可持续利用。

Description

一株产漆酶的露湿漆斑菌及其应用
技术领域
本发明属于微生物技术领域,具体涉及一株产漆酶露湿漆斑菌及其应用。
背景技术
漆酶(Laccases)(EC 1.10.3.2)是一种含铜多酚氧化酶,在自然界分布广泛,主要来源于微生物、植物、动物。其中,大部分漆酶来源于真菌。漆酶作为一种绿色催化剂,在碳循环中起着重要的作用,其氧化能力强且作用底物广泛,能够催化木质素、酚类、胺类等芳香族、非芳香族化合物氧化分解,最终将分子氧还原成无污染的产物,且大多数催化反应的唯一产物为水,对环境无害,被广泛应用于环保、造纸、纺织、食品加工、药品改良等领域,对环境保护及资源利用具有重要意义。
目前,漆酶存在活性低,存储过程中活性不稳定等问题,需要发现并开发具有温度稳定性强,能够在不同pH保持稳定的漆酶来进行应用。漆斑菌中,露湿漆斑菌还未发现有漆酶活性的菌株,有少量疣孢漆斑菌能够分泌漆酶。疣孢漆斑菌24G-4、MD-R-16、NF-05和ITCC8447所产漆酶分别在pH8-11.5、4.6-6.5、2-7和7-9条件下稳定,温度稳定性在20-60℃之间。其中来源于NF-05的漆酶,pH值在4-5之间保存1h,其活性能维持80%以上,pH值升至6-7时,也能保持50%以上,是目前发现pH最为稳定的漆斑菌属的漆酶。但其温度稳定性较差,在50℃保温1h,基本失活,不利于后续开发应用。
中国专利文献CN109868224A(申请号:201910105654.3)公开了一种高产漆酶的疣孢漆斑菌及应用,该发明公开了一种疣孢漆斑菌突变菌株3H6,该突变株是疣孢漆斑菌经过紫外和ARTP联合诱变获得;该突变株在基础发酵培养基中,通过摇瓶培养方式所产漆酶的酶活达3408.69U/L,该突变株的原始菌种产漆酶的酶活低于1500U/L,该突变株比现有疣孢漆斑菌漆酶酶活提高了55%,由此可以换算出现有疣孢漆斑菌产漆酶的酶活达2199.15U/L,所述基础发酵培养基:土豆20g/L,葡萄糖2.4g/L,蛋白蛋10g/L,酵母粉5g/L,Teen80 1g/L,KH2PO4 1.5g/L,MgSO4·H2O 1.5g/L,CaCl2·2H2O 0.1g/L;在该发明优化发酵培养基中,该突变株通过摇瓶培养方式所产漆酶的酶活达7025.54U/L,所述发酵培养基配方为:土豆20g/L,单宁酸浸泡处理后的玉米秸秆3.6g/L,蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,Teen80 1g/L,KH2PO4 1.5g/L,MgSO4·7H2O 1.5g/L,CaCl2·2H2O 0.1g/L。
上述疣孢漆斑菌突变菌株3H6是原始疣孢漆斑菌菌种经过紫外和ARTP联合诱变获得,并经过培养基优化,使漆酶酶活有一定程度的提高,但是突变菌株的遗传稳定性较差,不利于多次传代利用;而且该突变菌种所使用的优化培养基含有土豆、蛋白胨、酵母粉等成本较高的营养物质,造成该突变菌种的发酵成本提高,不利于推广应用。
现有技术中也有利用固体培养基培养产漆酶菌株的方法,但是由于在固体发酵物中提取酶,杂质含量高,提取困难,不利于推广应用。
我国是一个农业大国,农作物秸秆产量丰富、成本低廉。秸秆中含有一定量的木质素,由于木质素、半纤维素与纤维素相互缠绕在一起,难以降解,处理十分困难,导致秸秆的利用率大大降低,生物废弃物浪费严重,尤其是稻草秸秆。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一株产漆酶露湿漆斑菌及其应用。
露湿漆斑菌是一种漆斑菌属(Myrothecium)真菌,菌落白色。至今为止,还未有露湿漆斑菌产漆酶的报道。
本发明涉及的露湿漆斑菌菌株,不需要经过诱变,菌株遗传稳定性号,菌株产漆酶活性高,通过摇瓶培养方式所产漆酶的酶活达64100U/L,所用发酵培养基的组成主要是秸秆和无机盐;不需要成本价格较高的蛋白胨、酵母粉等营养物质,利用推广应用。该菌发酵后代谢产物能够有效降解农作物(水稻、玉米、小麦)秸秆木质素,并且高效、安全。所产漆酶,温度稳定性强,具有广泛的pH活性,拓宽了漆酶筛选的来源,为漆酶的进一步利用和发展提供了基础。
本发明涉及的技术方案
一株露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)菌株,命名为Mr-SWS1,该菌株已于2020年6月23日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC),地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC NO.20210。
该Mr-SWS1菌株于2019年8月1日在山东济南南部山区土壤中富集筛选得到,能够分泌漆酶,对农作物秸秆中木质素有一定的降解能力。
本发明筛选得到的Mr-SWS1菌株(CGMCC NO.20210),其生理生化特征如下:菌落质地致密,表面呈白色,边缘平滑,较为干燥,菌丝不易被挑起。液体培养基中菌株为絮状圆球形,黄褐色;能利用农作物秸秆、降解木质素。
本发明涉及的Mr-SWS1菌株,其18S rRNA序列如SEQ ID No.1所示。通过blastn比对和系统进化树的分析,进一步证明该菌株属于露湿漆斑菌。
本发明还提供所述露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株的培养方法,包括如下步骤:
(1)在固体培养基平板上接种Mr-SWS1菌株进行活化,培养条件为:28-30℃,3-4d;
(2)取步骤(1)活化的菌种,转接到种子培养基中制得种子液,培养条件为:28-30℃,85-100h,转速150-200r/min;
(3)取步骤(2)中的种子液转接到发酵培养基中,发酵培养制得发酵液,培养条件为:28-30℃,8-10d,转速150-200r/min。
根据本发明优选的,步骤(1)中的固体培养基的配方为:酵母浸粉2g/L,葡萄糖15g/L,NH4SO4 1.5g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,琼脂,15g/L,余量水,pH 5.5-6.0。
根据本发明优选的,步骤(2)中的培养条件为:28℃,96h,转速180r/min。
根据本发明优选的,步骤(2)中种子培养基的配方为::酵母浸粉2g/L,葡萄糖15g/L,NH4SO4 1.5g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,余量水,pH5.5-6.0。
根据本发明优选的,步骤(3)中的种子液按5%进行接种,培养条件为:28℃,9d,转速180r/min;
根据本发明优选的,步骤(3)发酵培养基的配方为:MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO40.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,NH4SO4 1.5g/L,CuSO4·5H2O 0.0125g/L-0.025g/L,MnSO4·H2O 0.034g/L,CaCl2 0.03g/L,水稻秸秆40g/L,余量水pH 4.5。
上述露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株在生产漆酶中的应用。
上述露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株在降解木质素中应用。
根据本发明优选的,所述Mr-SWS1菌株在降解水稻秸秆木质素中的应用。
上述露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株在处理农作物秸秆、环境生物修复、污水处理、印染废水处理或纺织领域中的应用。
本发明技术方案的有益效果
(1)本发明首次筛选到一株能够分泌漆酶的露湿漆斑菌株,没有经过人工诱变,传代稳定性好,发酵液上清漆酶活性可达64100U/L。
(2)所用发酵培养基的组成主要是水稻秸秆和无机盐;不需要成本价格较高的蛋白胨、酵母粉等营养物质,利用推广应用。
(3)本发明的露湿漆斑菌株分泌的漆酶,温度稳定性强,在50℃保温1h,仍能保持80%的活性,同时,具有广泛的pH活性,在pH在2.8-7.6区间保存24h,剩余酶活性大于50%(图4-7)。
(4)本发明的露湿漆斑菌株能够降解木质素,经过试验证明该菌株对水稻秸秆木质素有一定降解能力,降解率可达20.1%(图8)。
(5)本发明的露湿漆斑菌株通过自身代谢物,完成对秸秆的降解,过程简单,温和有效,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明筛选到的Mr-SWS1菌株在固体培养基平板中的生长状态。
图2位本发明筛选到的Mr-SWS1菌株进化树。
图3为Mr-SWS1菌株在不同秸秆条件下漆酶的产酶曲线。
图4为漆酶活性最适温度曲线。
图5为漆酶活性温度稳定性曲线。
图6为漆酶活性最适pH曲线。
图7为漆酶活性pH稳定性曲线。
图8为Mr-SWS1菌株对秸秆木质素降解。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的保护范围。
下述实施例中,所用方法如无特殊说明,均为本领域常规方法,所用试剂如无特殊说明,均可从常规途径获得。例如,所用LA Taq酶购于Taraka公司。
实施例1
本发明Mr-SWS1菌株的筛选及鉴定
(1)菌株的筛选:
富集培养:从山东济南南部山区收集土壤及杂草样品,于500mL锥形瓶中配制100mL筛选培养基。将样品放入灭菌后的培养基,28℃,180r/min摇瓶培养96h。
初筛:将富集样品梯度稀释,依次涂布三个平行的漆酶筛选平板,置于28℃培养箱培养120h。
复筛:挑选在平板中能够生长,并且能够使菌株周边固体培养基平板呈现红色的的菌株重新进行液体培养,250mL锥形瓶放入50mL筛选液体培养基,28℃,180r/min摇瓶培养120h。测定发酵上清液漆酶活性,确定降解能力最强的菌株进行保存。
漆酶菌株筛选液体培养基配方:KH2PO4:0.25g/L;NH4NO3:1.0g/L;CaCl2:1.0g/L;MgSO4:0.25g/L;FeSO4:1.0mg/L;愈创木酚0.4mL/L。
漆酶菌株筛选固体培养基配方:KH2PO4:0.25g/L;NH4NO3:1.0g/L;CaCl2:1.0g/L;MgSO4:0.25g/L;FeSO4:1.0mg/L;愈创木酚0.4mL/L,琼脂,15g/L。
(2)形态学鉴定及理化特征鉴定
筛选得到的菌株其生理生化特征如下:菌落质地致密,表面呈白色,边缘平滑,较为干燥,菌丝不易被挑起。液体培养基中菌株为絮状圆球形,黄褐色,较为松散。
(3)分子鉴定
菌株的分子鉴定:提取菌株基因组DNA,以其为模版进行18SrRNA扩增,使用的引物为:
F:5’-GTAGTCATATGCTTGTCTC-3’(SEQ ID No.2)
R:5’-TCCGCAGGTTCACCTACGGA-3’(SEQ ID No.3)
利用合成的引物,进行PCR反应。PCR反应体系如下:
Figure BDA0002636920080000051
PCR条件
Figure BDA0002636920080000052
将所得到的PCR产物使用凝胶回收试剂盒回收,进行18S rRNA测序。菌株的18SrRNA序列如SEQ ID No.1所示。
过blastn比对和系统进化树的分析,检索发现,Mr-SWS1菌株与Genebank中露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)序列同源性较高,相似性为99%,进一步证明该菌株从属于露湿漆斑菌。
Mr-SWS1菌株已于2020年6月23日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC),地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCCNO.20210。
实施例2
本发明涉及的Mr-SWS1菌株的培养方法
(1)培养方法
①菌株活化:将保存的菌株进行活化,在固体培养基平板上培养,培养条件为:28℃,4d。
②制备种子液:取1cm左右的菌块,转接到种子培养基中,种子培养基为50mL,装入250mL锥形瓶内,培养条件为:28℃,96h,转速180r/min。
③制备发酵液:将步骤②中的种子液按5%进行接种,转接到发酵培养基,温度28℃,转速180r/min,发酵时间9d,250mL锥形瓶加入100mL发酵培养基。
(2)所用培养基
菌株活化固体培养基的配方为:酵母浸粉2g/L,葡萄糖15g/L,NH4SO4 1.5g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,琼脂15g/L,余量水,pH 5.5-6.0
种子培养基的配方为:酵母浸粉2g/L,葡萄糖15g/L,NH4SO4 1.5g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,余量水,pH 5.5-6.0;
发酵培养基1:MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,NH4SO41.5g/L,CuSO4·5H2O 0.0125g/L,MnSO4·H2O 0.034g/L,CaCl2 0.03g/L,水稻秸秆40g/L,余量水,pH 4.5。
发酵培养基2:MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,NH4SO41.5g/L,CuSO4·5H2O 0.0125g/L,MnSO4·H2O 0.034g/L,CaCl2 0.03g/L,玉米秸秆40g/L,余量水,pH 5.0。
发酵培养基3:MgSO4·7H2O 0.5g/L,KH2PO4 0.8g/L,K2HPO4·3H2O 0.2g/L,NH4SO41.5g/L,CuSO4·5H2O 0.0125g/L,MnSO4·H2O 0.034g/L,CaCl2 0.03g/L,小麦秸秆40g/L,余量水,pH 5.68。
发酵培养基4:PDA液体培养基。
上述秸秆粉碎过20目筛使用。
实施例3
本发明涉及Mr-SWS1菌株漆酶的产酶曲线
测定实施例2不同发酵培养基培养,对不同培养时间(0d、3d、6d、9d、12d和15d)的Mr-SWS1进行取样,4℃,12000rpm/min,离心10min,获得发酵上清液,测定漆酶活性,以酶活最高值为100%,绘制产酶曲线。
活性测定:向2.79mL的pH 4.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中添加60μL ABTS(1mM),然后再添加50μL酶液,在60℃条件下水浴1min,测其在420nm处吸光度的变化值。以每分钟催化1μmol的底物所需要的酶量定义为1个酶活力单位(U)。
结果如图3所示,漆酶活性在第9天达到最高,继续培养,活性降低;使用水稻培养基进行培养,发酵上清液漆酶活性可达64100U/L,漆酶活性远高于玉米和小麦培养基和PDA液体培养基。
实施例4
本发明Mr-SWS1菌株漆酶的酶学性质
将实施例2使用水稻培养基培养所得发酵液进行冷冻离心,4℃,12000rpm/min,10min,取上清,在不同温度下(20、30、40、50、60、70、75、80℃)测定酶活力,活性最高组设为100%,得到温度和相对酶活的曲线。结果表明(图4),粗酶液中漆酶的最适温度为60℃。
活性测定:向2.79mL的pH 4.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中添加60μL ABTS(1mM),然后再添加50μL酶液,在一定水温条件下水浴1min,测其在420nm处吸光度的变化值。以每分钟催化1μmol的底物所需要的酶量定义为1个酶活力单位(U)。
将酶液放置不同温度下(0、10、20、30、40、50、60、70℃)保温1h,60℃测定酶活力,未处理酶液酶活性为100%,得到温度稳定性和相对酶活的曲线。结果表明(图5),粗酶液中漆酶在低于50℃的温度条件下,比较稳定;在50℃保温1h,仍能保持80%的活性;在温度高于50℃后,其稳定性逐渐下降。
在不同pH缓冲液条件(Na2HPO4-柠檬酸缓冲液2.6-7,磷酸盐缓冲液6.6-8,NaOH-甘氨酸缓冲液8.6-9.6)下。60℃测定酶活力,活性最高组设为100%,得到pH和相对酶活的曲线。结果表明(图6),粗酶液中漆酶的最适pH为5,并且在pH为3-7.6区间,活性仍高于50%。
将酶液放置不同pH缓冲液中(Na2HPO4-柠檬酸缓冲液2.6-7,磷酸盐缓冲液6.6-8,NaOH-甘氨酸缓冲液8.6-9.6)保温24h,60℃测定酶活力,未处理酶液酶活性为100%,得到pH稳定性和相对酶活的曲线。结果表明(图7),该漆酶具有广泛的pH活性,在pH4.6时,酶活稳定性最高,在2.8-7.6区间保存24h,剩余活性大于50%。
实施例5
本发明涉及Mr-SWS1菌株对秸秆木质素的降解
酶解条件:按照实施例2所述的培养方法,将Mr-SWS1菌株在加入不同秸秆的培养基中进行培养,农作物秸秆粉碎过20目筛使用,测定培养不同时间秸秆中的木质素含量。
检测方法:在不同培养时间进行取样检测,将培养基中剩余残渣冲洗、收集并烘干至恒重。称取1g样品,水浴煮沸2h,冷却后,过滤,烘干至恒重。加入100mL 0.5M H2SO4,沸水浴2h,烘干至恒重。将72%H2SO4的10mL加入干样品中,200rpm、30℃摇动1h。加入145mL蒸馏水,1.5atm下高温40分钟,过滤后烘干至恒重并称重,此重量为木质素含量,计算最终比例。
结果表明,水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆木质素初始含量分别为22.1%、18.3%和17.2%,Mr-SWS1菌株可以降解不同农作物秸秆的木质素,其中,对水稻中木质素降解能力最强(如图8),降解率可达20.1%,对小麦和玉米的木质素降解率分别为12.4%和10.5%。
本发明涉及的露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株,不需要经过诱变,菌株遗传稳定性号,菌株产漆酶活性高,通过摇瓶培养方式所产漆酶的酶活达64100U/L,所用发酵培养基的组成主要是秸秆和无机盐;不需要成本价格较高的蛋白胨、酵母粉等营养物质,利用推广应用。
本发明涉及的露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株所产漆酶,活性高,具有较好的温度稳定性和pH稳定性,在50℃保温1h,仍能保持80%的活性,在pH在2.8-7.6区间保存24h,剩余活性大于50%,具有良好的应用潜力。并且,该菌株对水稻中木质素具有较强的降解能力,降解率可达20.1%。
本发明涉及的露湿漆斑菌Mr-SWS1菌株在降解木质素、处理农作物秸秆、环境生物修复、污水处理、印染废水处理、纺织等领域的具有一定的应用潜力。
SEQUENCE LISTING
<110> 山东省科学院生物研究所
<120> 一株产漆酶的露湿漆斑菌及其应用
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1706
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
gacgacttac ttctctaatg accgagtttg gagaactttc cggccctgag tggtagtttc 60
ccacctctct gggccagtcc gaacgcctca ctgagccatt caatcggtag tagcgacggg 120
cggtgtgtac aaagggcagg gacgtaatca acgcaagctg atgacttgcg cttactaggg 180
attcctcgtt gaagagcaat aattgcaatg ctctatcccc agcacgacgg agtttaacaa 240
gattacccgg accttccggc caagggagta ctcgctggct ccgtcagtgt agcgcgcgtg 300
cggcccagaa catctaaggg catcacagac ctgttattgc ctcaaacttc catcggcttg 360
agccgatagt ccctctaaga agccagcgta ctgccaaagc aatacgggct atttagcagg 420
ttaaggtctc gttcgttatc gcaattaagc agacaaatca ctccaccaac taagaacggc 480
catgcaccac cacccacaaa atcaagaaag agctctcaat ctgtcaatcc tcattgtgtc 540
tggacctggt gagtttcccc gtgttgagtc aaattaagcc gcaggctcca cccctggtgg 600
tgcccttccg tcaatttctt taagtttcag ccttgcgacc atactccccc tggagcccaa 660
gcactttgat ttctcgtaag gtgccgaacg agtcaataag taacatcgtc cgatccctag 720
tcggcatagt ttatggttaa gactacgacg gtatctgatc gtcttcgatc ccctaacttt 780
cgttcctgat taatgaaaac atccttggca aatgctttcg cagtagttag tcttcaataa 840
atccaagaat ttcacctctg acaattgaat actgatgccc ccgactgtcc ctattaatca 900
ttacggcggt cctagaaacc aacaaaatag aaccacacgt cctattctat tattccatgc 960
taatgtattc gagcataggc ctgcctggag cactctaatt ttttcaaagt aaaagtcctg 1020
tttccccgcc acacccagtg aagggcatgg ggttccacag agggaaaggc ccggccggac 1080
cagtacacgc ggtgaggcgg accggccagc caggcccaag gttcaactac gagcttttta 1140
accacaacaa ctttaatata cgctattgga gctggaatta ccgcggctgc tggcaccaga 1200
cttgccctcc aattgttcct cgttaaggga tttaaattgt actcattcca attacaagac 1260
ccaaaagagc cctgtatcag tatttattgt cactacctcc ccgtgtcggg attgggtaat 1320
ttgcgcgcct gctgccttcc ttggatgtag tagccgtttc tcaggctcct tctccggggt 1380
cgagccctaa ccctccgtta cccgttgcaa ccatgtttgg ccactaccca aacatcgaaa 1440
gttgataggg aagaaatttg aatgaaccat cgccggcaca aggccatgcg attcgagaag 1500
ttatcatgaa tcaccaagga gcccagaggg cattggtttt taatctaata aatacatccc 1560
ttccgaagtc gggattttta gcatgtatta gctctagaat taccacggtt atccaagtag 1620
taaggtacta tcaaataaac gataacttat ataatgagcc attcgcagtt tcgctgtata 1680
attgctatac tagacatgct gactct 1706

Claims (11)

1.一株露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)菌株,命名为Mr-SWS1,该菌株已于2020年6月23日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC NO.20210。
2.权利要求1所述菌株的培养方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在固体培养基平板上接种Mr-SWS1菌株进行活化,培养条件为:28-30 ℃,3-4 d;
(2)取步骤(1)活化的菌种,转接到种子培养基中制得种子液,培养条件为:28-30 ℃,85-100 h,转速150-200 r/min;
(3)取步骤(2)中的种子液转接到发酵培养基中,发酵培养制得发酵液,培养条件为:28-30 ℃,8-10 d,转速150-200 r/min。
3.如权利要求2所述培养方法,其特征在于,步骤(1)中的固体培养基的配方为:酵母浸粉2 g/L,葡萄糖15 g/L,NH4SO4 1.5 g/L,MgSO4•7H2O 0.5 g/L,KH2PO4 0.8 g/L,K2HPO4•3H2O 0.2 g/L,琼脂,15 g/L,余量水,pH 5.5-6.0。
4.如权利要求2所述培养方法,其特征在于,步骤(2)中的培养条件为:28 ℃,96 h,转速180 r/min。
5.如权利要求2所述培养方法,其特征在于,步骤(2)中种子培养基的配方为:酵母浸粉2 g/L,葡萄糖15 g/L,NH4SO4 1.5 g/L,MgSO4•7H2O 0.5 g/L,KH2PO4 0.8 g/L,K2HPO4•3H2O0.2 g/L,余量水,pH 5.5-6.0。
6.如权利要求2所述的培养方法,其特征在于,步骤(3)中的种子液接种量为5%,培养条件为:28℃,9 d,转速180 r/min。
7.如权利要求2所述的培养方法,其特征在于,步骤(3)中发酵培养基的配方为:MgSO4•7H2O 0.5 g/L,KH2PO4 0.8 g/L,K2HPO4•3H2O 0.2 g/L,NH4SO4 1.5 g/L,CuSO4•5H2O 0.0125g/L-0.025 g/L,MnSO4•H2O 0.034 g/L,CaCl2 0.03 g/L,水稻秸秆40 g/L,余量水,pH 4.5。
8.权利要求1所述露湿漆斑菌株在生产漆酶中的应用。
9.权利要求1所述露湿漆斑菌株在降解木质素中应用。
10.如权利要求9所述应用,其特征在于,所述菌株在降解水稻秸秆木质素中的应用。
11.权利要求1所述露湿漆斑菌株在处理农作物秸秆、环境生物修复、污水处理、印染废水处理或纺织领域中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113832036B (zh) * 2021-09-16 2023-08-22 王善仙 一种露湿漆斑菌clf007、固定化微生物菌剂及其应用
CN118546799A (zh) * 2024-07-29 2024-08-27 中国科学院天津工业生物技术研究所 一种可降解木质素的漆斑菌及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1217752A (zh) * 1996-06-06 1999-05-26 昭和电工株式会社 酚性化合物等高分子化的方法及其应用
WO2017021517A1 (en) * 2015-08-05 2017-02-09 Novozymes A/S Polypeptides having mannanase activity and polynucleotides encoding same
CN108753640A (zh) * 2018-05-04 2018-11-06 吉林农业大学 一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂
CN109868224A (zh) * 2019-02-01 2019-06-11 吉林农业大学 一种高产漆酶的疣孢漆斑菌及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1217752A (zh) * 1996-06-06 1999-05-26 昭和电工株式会社 酚性化合物等高分子化的方法及其应用
WO2017021517A1 (en) * 2015-08-05 2017-02-09 Novozymes A/S Polypeptides having mannanase activity and polynucleotides encoding same
CN108753640A (zh) * 2018-05-04 2018-11-06 吉林农业大学 一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂
CN109868224A (zh) * 2019-02-01 2019-06-11 吉林农业大学 一种高产漆酶的疣孢漆斑菌及应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lignocellulose resources for the Myrothecium roridum laccase production and their integrated application for dyes removal;A. Jasińska等;《International Journal of Environmental Science and Technology》;20190302;第16卷(第8期);第4811-4822页 *
Malachite green decolorization by the filamentous fungus Myrothecium roridum--Mechanistic study and process optimization;Anna Jasińska等;《Bioresour Technol》;20151031;第194卷;第43-48页 *
Novel laccase-like multicopper oxidases from the Myrothecium roridum fungus - production enhancement, identification and application in the dye removal process;Anna Jasińska等;《Acta Biochim Pol》;20180425;第65卷(第2期);第287-295页 *
露湿漆斑菌胆红素氧化酶的分离纯化及其性质;刘友勋等;《食品与生物技术学报》;20081231(第3期);第104-108页 *
黑孢漆斑菌漆酶活性及培养条件的优化;王高婕等;《中南林业科技大学学报》;20091231;第29卷(第3期);第111-113页 *

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