CN112410247B - 一株防御假单胞菌及其在羽绒羽毛洗涤剂中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一株防御假单胞菌(Pseudomonas protegens)，其保藏编号为CGMCC NO.18750。本发明还提供防御假单胞菌LXPP‑1发酵液的制备方法，以及含有所述发酵液的洗涤增效剂。所述洗涤增效剂可应用于羽绒羽毛洗涤剂中，提高原市售羽绒羽毛洗涤剂的洗涤效果，表现为羽绒羽毛制品浊度提高、耗氧量降低、残脂率相比于对照降低，因此在提高原羽绒羽毛洗涤剂洗涤效果的同时可以减少表面活性剂的使用量，减少洗涤剂对环境的污染，应用前景广泛。
Description
【技术领域】
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1及其在羽绒羽毛洗涤剂中的应用。
【背景技术】
中国是最大的羽绒羽毛生产国和出口国，约占世界的半壁江山。羽绒羽毛生产加工过程使用的洗涤剂主要成分为表面活性剂等化学品，例如，中国发明专利申请CN201510777431.3及中国发明专利申请CN201510780538.3中所述洗涤剂配方。
羽绒羽毛是一种天然蛋白质纤维，具有轻盈、柔软、保暖性能好等特点，深受广大消费者喜爱。但天然羽绒羽毛污垢较多，不经加工处理无法使用。通常的处理方法是在水中加入洗涤剂等进行水洗。洗涤剂的表面活性剂能降低水表面能，通过乳化、浸润、增溶等作用，使油脂、蜡质、血渍、尘土等污渍与羽绒羽毛分离，溶于水中排出。因此，水洗后羽绒羽毛各项指标能否达到标准要求，洗涤剂起到关键作用。传统的洗涤剂及洗涤工艺，存在着耗能高、脱脂能力低、除臭能力弱和环境不友好等问题。
残脂率是检验羽绒羽毛品质的重要指标，系指羽绒羽毛洗涤后残留的脂肪和其他油脂量。残脂率过高，羽绒羽毛容易滋长细菌，产生异味；残脂率过低，影响羽绒羽毛的外表结构，容易破碎，保暖性能降低。我国标准GB/T 17685-2016 要求残脂率≤1.2％，欧洲要求残脂率为0.5％～2.0％，日本要求残脂率在1.0％以下。在我国，生产厂家习惯上将残脂率掌控在0.5％～1.0％之间。因此，水洗工艺必须使羽绒羽毛3％～4％的初始油脂含量下降到标准值。
同时，衡量水洗羽绒羽毛品质和洗涤效果的重要指标还包括浊度和蓬松度，这都与洗涤工艺和洗涤剂相关。近年来，随着酶制剂科技的发展，国际上洗涤剂配方中大都加入对污垢有特殊去除能力的脂肪酶、蛋白酶等工业酶制剂，以提高洗涤效果。但这些进口酶制剂价格昂贵，使洗涤成本大大增加。
脂肪酶即为三酰基甘油酰基水解酶，可以将脂肪的主要成分三酰基甘油酯水解为二酰基甘油、单酰基甘油、甘油及脂肪酸，脂肪酶的酶解底物是不溶于水的长链脂肪酸，脂肪酶能够催化油水界面的反应，且在催化反应时不需要辅酶参与。目前微生物及其代谢产物已经被广泛应用于农业、工业及医学等领域。例如，来源于微生物的脂肪酶、蛋白酶具有在非水介质中稳定性高、催化活性强等特点，目前被大规模应用于精细化工、生物技术等领域。
防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)是一种分布广泛的具有良好生防效果的革兰氏阴性细菌，其代谢产物中具有多种抑菌物质，能够抑制多种植物病原物生长，具有广泛的农业应用前景。防御假单胞菌中同样具有丰富的脂肪酶、蛋白酶系及其它活性物质，表明防御假单胞菌具有应用于洗涤剂的潜力。
例如刘金辉等人在施氏假单胞菌PS59产脂肪酶发酵条件及脂肪酶洗涤剂性能优化中的研究，证明施氏假单胞菌PS59可应用于洗涤剂提到去污率，在最佳洗涤条件下，加酶洗涤液的洗涤效率可以提高30％-40％。然而，该技术仅考察施氏假单胞菌PS59对于棉布上橄榄油丙酮溶液的去除率。由于棉布与羽绒羽毛制品具有不同的纺织物性质，用于羽绒羽毛制品的洗涤剂还应当考虑蓬松度、耗氧量、浊度、残脂率、气味等指标，因此该菌所产脂肪酶无法应用于羽绒羽毛洗涤剂。实际上，目前尚无防御假单胞菌被应用在羽绒羽毛洗涤中的报道。
【发明内容】
本发明的目的是克服缺陷，提供一株防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)，期望它的发酵液对羽绒羽毛洗涤剂具有良好增效作用，从而可应用于羽绒羽毛洗涤剂中。
为此，本发明提供一株防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1，于 2019年10月28日保藏于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中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为 CGMCC NO.18750。
所述的防御假单胞菌LXPP-1的16S rRNA的基因多核苷酸序列如SEQ ID NO 1所示。
本发明还提供防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1发酵液的制备方法，所述方法步骤如下：
(1)菌种活化
将保藏于甘油管中的防御假单胞菌LXPP-1接种于牛肉膏蛋白胨斜面培养基上，放置于28℃培养箱中培养24-32小时；
(2)制备种子液
将活化后的防御假单胞菌LXPP-1接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，摇瓶放置于28℃-30℃下180rpm震荡培养36-48小时，得到防御假单胞菌LXPP-1 的种子液；
(3)液体深层发酵
15L发酵罐中培养基的装料系数为0.5-0.7，121℃高温蒸汽灭菌30min，培养基初始pH为7.0，将种子液按照体积比1％-2％接种于灭菌冷却后培养基中，培养温度28℃-30℃，通过调节搅拌转速和通气量控制发酵液溶氧饱和度DO值 30％-50％，培养36-40h。
其中，步骤(1)的牛肉膏蛋白胨斜面培养基制备方法如下：将5g牛肉膏、 10g蛋白胨、5g氯化钠与20g琼脂分别添加到1L蒸馏水中，搅拌均匀，调节 pH到7.0，121℃下灭菌30min。
步骤(2)的牛肉膏蛋白胨斜面培养基制备方法如下：将5g牛肉膏、10g 蛋白胨与5g氯化钠分别添加到1L蒸馏水中，搅拌均匀，调节pH到7.0，121℃下灭菌30min。
步骤(3)的发酵培养基配方如下：5g/L牛肉膏、10g/L蛋白胨、5g/L氯化钠、15g/L葡萄糖及5g/L淀粉。
在本发明中，所述发酵液中含有防御假单胞菌LXPP-1活菌数为0.8× 1010～1.2×1010cfu/mL。
进一步地，本发明还提供一种洗涤增效剂，所述洗涤增效剂含有上述防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1发酵液。
本发明还提供上述洗涤增效剂的制备方法，以前述发酵液为原料，通过低温蒸发浓缩除去发酵液中的多余水分，直至浓缩液中的活菌数为1.5×1010～5.5× 1010cfu/mL，得到洗涤增效剂。
所述洗涤增效剂可应用于羽绒羽毛洗涤剂中。
优选地，洗涤增效剂在羽绒羽毛洗涤剂中的浓度是以羽绒羽毛洗涤剂总重计 1％～5％。
实验证实，本发明的洗涤增效剂添加在市售羽绒羽毛洗涤剂中，可以提高原市售羽绒羽毛洗涤剂的洗涤效果。所述的市售羽绒羽毛洗涤剂应当理解为市售能够洗涤鸭、鹅等水禽类动物羽绒羽毛的常用羽绒羽毛洗涤剂。
本发明的防御假单胞菌LXPP-1的发酵液及增效剂可使羽绒羽毛洗涤剂具有更好的洗涤效果，表现为羽绒羽毛制品浊度提高、耗氧量降低、残脂率相比于对照降低，因此在提高原羽绒羽毛洗涤剂洗涤效果的同时可以减少表面活性剂的使用量，减少洗涤剂对环境的污染，应用前景广泛。
【具体实施方式】
以下实施例用于非限制性地解释本发明的技术方案。
在本发明中，如无特殊说明，“％”指重量百分比，“份”指重量份，“：”为重量比。
实施例1防御假单胞菌LXPP-1的分离和鉴定
从河北省秦皇岛市昌黎县的草莓种植地区的草莓根际土壤中，通过梯度稀释法，分离得到一株假单胞菌，为革兰氏阴性菌，菌体杆状，在牛肉膏蛋白胨平板上为圆形、半透明的橘黄色菌落。
该株菌经16S rRNA序列(SEQ ID NO 1)的系统发育研究后被鉴定为防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)，并将其命名为LXPP-1。
实施例2防御假单胞菌LXPP-1羽绒羽毛洗涤增效剂的制备
A：防御假单胞菌LXPP-1发酵液的制备
经过菌种活化、种子液制备及液体深层液体发酵获得发酵液，活菌数为1.0 ×1010cfu/mL。
B：微生物洗涤增效剂的制备
经过低温蒸发浓缩，减少发酵液中80％的水分，测得此时发酵液中的活菌数为4.5×1010cfu/mL，该浓缩发酵液即为洗涤增效剂。
实施例3配置羽绒羽毛洗涤剂及其应用：第一组
将科凯精细化工(上海)有限公司销售的羽绒羽毛洗涤剂FLUIDOL K6与实施例2制得的增效剂按照重量比95:5进行混合，混合均匀后作为实验组1，与不含增效剂的对照组1对比测试其作为羽绒羽毛洗涤剂的效果。测试步骤如下：
(1)预洗
将经过除尘、分拣后的鸭羽绒羽毛使用清水清洗30min，脱水，55℃烘干，获得预制鸭羽绒羽毛。
(2)深度清洗
将微生物羽绒羽毛洗涤剂与水按重量比1.2％配制成微生物羽绒羽毛洗涤剂溶液。
预制鸭羽绒羽毛与微生物洗涤剂溶液按照重量比1:30的浴比进行混合，40℃洗涤30min。
漂洗、脱水、烘干、冷却后即得到清洗干净的鸭羽绒羽毛。
根据GB/T 10288-2016《羽绒羽毛检验方法》中的方法对洗净的鸭羽绒羽毛进行检测，检测结果如表1-3所示。
表1:组一微生物羽绒羽毛洗涤剂的羽绒羽毛洗涤效果
| 处理 | 浊度(mm) | 耗氧量(mg/100g) | 残脂率(％) | 蓬松度(cm) |
| 实验组1 | 600 | 4.1 | 0.58 | 14 |
| 对照组1 | 540 | 4.9 | 0.78 | 11 |
试验结果表明，与现有市售的科凯精细化工的羽绒羽毛专用洗涤剂相比，添加本发明防御假单胞菌LXPP-1液体洗涤增效剂的微生物羽绒羽毛洗涤剂洗涤效果优异，浊度提高11.1％，耗氧量降低16.3％，残脂率相比于对照降低25.6％，蓬松度提高27.3％。
实施例4配置羽绒羽毛洗涤剂及其应用：第二组
与实施例3相同进行，区别在于市售羽绒羽毛洗涤剂为德国CHT集团的 DEHACLINFN 100-C羽绒羽毛洗涤剂；深度清洗时，将微生物羽绒羽毛洗涤剂与水按重量比2.5％配制成微生物羽绒羽毛洗涤剂溶液；预制鸭羽绒羽毛与微生物洗涤剂溶液按照重量比1:28的浴比进行混合，30℃洗涤30min。
结果如表2所示。
表2:组二微生物羽绒羽毛洗涤剂的羽绒羽毛洗涤效果
| 处理 | 浊度(mm) | 耗氧量(mg/100g) | 残脂率(％) | 蓬松度(cm) |
| 实验组2 | 620 | 4.2 | 0.56 | 14 |
| 对照组2 | 540 | 5.3 | 0.75 | 12 |
试验结果表明，与现有市售的德国CHT羽绒羽毛专用洗涤剂相比，添加本发明防御假单胞菌LXPP-1液体洗涤增效剂的微生物羽绒羽毛洗涤剂洗涤效果优异，浊度提高14.8％，耗氧量降低20.8％，残脂率相比于对照降低25.3％，蓬松度提高16.7％。
实施例5配置羽绒羽毛洗涤剂及其应用：第三组
与实施例3相同进行，区别在于市售羽绒羽毛洗涤剂为德国万闰化工 HERCULAWS-A；将微生物羽绒羽毛洗涤剂与水按重量比1.0％配制成微生物羽绒羽毛洗涤剂溶液；预制鸭羽绒羽毛与微生物洗涤剂溶液按照重量比1:25的浴比进行混合，50℃洗涤25min。
结果如表3所示。
表3:组三微生物羽绒羽毛洗涤剂的羽绒羽毛洗涤效果
| 处理 | 浊度(mm) | 耗氧量(mg/100g) | 残脂率(％) | 蓬松度(cm) |
| 实验组3 | 620 | 4.2 | 0.55 | 13 |
| 对照组3 | 560 | 5.2 | 0.73 | 11 |
试验结果表明，与现有市售的德国万闰羽绒羽毛专用洗涤剂相比，添加本发明防御假单胞菌LXPP-1液体洗涤增效剂的微生物羽绒羽毛洗涤剂洗涤效果优异，浊度提高10.7％，耗氧量降低19.2％，残脂率相比于对照降低24.7％，蓬松度提高18.2％。
序列表
<110> 领先生物农业股份有限公司
<120> 一株防御假单胞菌及其在羽绒羽毛洗涤剂中的应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1527
<212> DNA
<213> 防御假单胞菌(Pseudomonas protegens)
<400> 1
agagtttgat catggctcag attgaacgct ggcggcaggc ctaacacatg caagtcgagc 60
ggcagcacgg gtacttgtac ctggtggcga gcggcggacg ggtgagtaat gcctaggaat 120
ctgcctagta gtgggggata acgtccggaa acgggcgcta ataccgcata cgtcctacgg 180
gagaaagtgg gggatcttcg gacctcacgc tattagatga gcctaggtcg gattagctag 240
ttggtgaggt aatggctcac caaggcgacg atccgtaact ggtctgagag gatgatcagt 300
cacactggaa ctgagacacg gtccagactc ctacgggagg cagcagtggg gaatattgga 360
caatgggcga aagcctgatc cagccatgcc gcgtgtgtga agaaggtctt cggattgtaa 420
agcactttaa gttgggagga agggcagtta cctaatacgt gattgttttg acgttaccga 480
cagaataagc accggctaac tctgtgccag cagccgcggt aatacagagg gtgcaagcgt 540
taatcggaat tactgggcgt aaagcgcgcg taggtggttt gttaagttgg atgtgaaagc 600
cccgggctca acctgggaac tgcatccaaa actggcaagc tagagtatgg tagagggtgg 660
tggaatttcc tgtgtagcgg tgaaatgcgt agatatagga aggaacacca gtggcgaagg 720
cgaccacctg gactgatact gacactgagg tgcgaaagcg tggggagcaa acaggattag 780
ataccctggt agtccacgcc gtaaacgatg tcaactagcc gttgggagcc ttgagctctt 840
agtggcgcag ctaacgcatt aagttgaccg cctggggagt acggccgcaa ggttaaaact 900
caaatgaatt gacgggggcc cgcacaagcg gtggagcatg tggtttaatt cgaagcaacg 960
cgaagaacct taccaggcct tgacatccaa tgaactttct agagatagat tggtgccttc 1020
gggaacattg agacaggtgc tgcatggctg tcgtcagctc gtgtcgtgag atgttgggtt 1080
aagtcccgta acgagcgcaa cccttgtcct tagttaccag cacgttatgg tgggcactct 1140
aaggagactg ccggtgacaa accggaggaa ggtggggatg acgtcaagtc atcatggccc 1200
ttacggcctg ggctacacac gtgctacaat ggtcggtaca aagggttgcc aagccgcgag 1260
gtggagctaa tcccataaaa ccgatcgtag tccggatcgc agtctgcaac tcgactgcgt 1320
gaagtcggaa tcgctagtaa tcgcgaatca gaatgtcgcg gtgaatacgt tcccgggcct 1380
tgtacacacc gcccgtcaca ccatgggagt gggttgcacc agaagtagct agtctaacct 1440
tcgggaggac ggttaccacg gtgtgattca tgactggggt gaagtcgtaa caaggtagcc 1500
gtaggggaac ctgcggctgg atcacct 1527
Claims (4)
1.一株防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1，所述菌株于2019年10月28日保藏于中国科学院微生物研究所中国微生物保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.18750。
2.权利要求1所述的防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1在羽绒羽毛洗涤剂中的应用。
3.一种微生物洗涤增效剂，其特征在于所述洗涤增效剂含有根据权利要求1和2所述防御假单胞菌(Pseudomonasprotegens)LXPP-1的发酵液，所述增效剂中的防御假单胞菌LXPP-1活菌数为1.5×1010～5.5×1010cfu/mL。
4.权利要求3所述微生物洗涤增效剂在羽绒羽毛洗涤剂中的应用。
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