CN116286560A - 一株拉乌尔菌hc6及其低温生产2,3-丁二醇的应用 - Google Patents
一株拉乌尔菌hc6及其低温生产2,3-丁二醇的应用 Download PDFInfo
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- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Abstract
本发明提供了一株拉乌尔菌HC6及其低温生产2,3‑丁二醇的应用,属于微生物技术领域。本发明提供的拉乌尔菌(Raoultella sp.)HC6,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为:2020年09月07日,保藏编号为CGMCC No.20607。本发明利用拉乌尔菌HC6和从该菌株中分离得到的β‑木糖苷酶XynB86,在低温条件下通过降解玉米秸秆来生产2,3‑丁二醇,节省了外部加热所需能源,减少了原料的化学处理,降低了成本,提高了生产效率,为农业废弃物低碳经济发展提供新思路。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域,尤其涉及一株拉乌尔菌HC6及其低温生产2,3-丁二醇的应用。
背景技术
2,3-丁二醇广泛应用于化工、食品、燃料及航天航空等多个领域,因其热值较高(27,200kJ/kg),同乙醇(29,100kJ/kg)相当,可用作燃料添加剂,作为一种温和的保湿剂和杀菌剂用于食品、化妆品和医药行业,其脱水成1,3-丁二烯可用于合成橡胶和树脂(Thapaet al.,Bioche Eng J,)。
在以往的研究中,虽然已经发现了多种可以生产2,3-丁二醇的方法,如:利用葡萄糖为底物发酵生产2,3-丁二醇,利用化学预处的各种含有纤维素的有机底物发酵生产2,3-丁二醇,但是这样不仅成本高,而且化学预处理后的水解液一般都会对发酵的微生物有毒害作用。使用农业废弃物直接发酵生成2,3-丁二醇明显具有经济优势。
秸秆是地球上碳水化合物含量最丰富的生物质,将其转化为增值的平台化合物不仅可以缓解能源危机还能够提高农业废弃物的资源利用率。但是,在微生物活动中,温度会对微生物的生长繁殖产生巨大的影响。尤其是对其酶的活性。在低温地区,微生物的酶活性受到温度限制,导致秸秆降解速度慢,并且,通常情况下微生物生物合成需要30℃以上的温度,这导致低温农业种植区的秸秆大量积累并被燃烧处理,造成大气的污染。
耐冷微生物通过产生冷活性酶(Cold-active enzyme)来调节代谢活动从而适应低温环境。冷活性酶在0℃至40℃的温度范围内均具有较高的生物活性,可允许工业生产中的生物催化反应在低温下进行,从而降低工业生产过程中的能量损耗。因此,提供一种新的耐冷微生物来以玉米秸秆为原料生产2,3-丁二醇,对于提高2,3-丁二醇的产率,降低能耗和环境污染是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一株拉乌尔菌HC6及其低温生产2,3-丁二醇的应用。本发明利用拉乌尔菌HC6和从该菌株中分离得到的β-木糖苷酶XynB86,在低温条件下通过降解玉米秸秆来生产2,3-丁二醇,节省了外部加热所需能源,减少了原料的化学处理,降低了成本,提高了生产效率,为农业废弃物低碳经济发展提供新思路。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一株拉乌尔菌(Raoultella sp.)HC6,该菌株保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为:2020年09月07日,保藏编号为CGMCC No.20607。
本发明还提供了一种分离自上述拉乌尔菌HC6的β-木糖苷酶XynB86,编码所述β-木糖苷酶XynB86的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
本发明还提供了一种生产2,3-丁二醇的方法,上述拉乌尔菌HC6联合上述β-木糖苷酶XynB86降解玉米秸秆生产2,3-丁二醇。
优选的,所述方法具体为:将所述拉乌尔菌HC6的种子液接种于秸秆液体培养基中发酵,分别于发酵的第0.5、2、3 d,加入所述β-木糖苷酶XynB86的酶液,进行酶促发酵。
优选的,所述种子液的OD600值为1.9~2.1;所述种子液的接种量为所述秸秆液体培养基体积的2~6%。
优选的,所述发酵的温度为12~18℃,转速为150~200 rpm。
优选的,所述酶液的浓度为0.1~0.2 mg/mL,所述酶液与所述秸秆液体培养基的体积比为(0.5~2):4000。
优选的,所述酶促发酵的温度为12~18℃,转速为150~200 rpm。
优选的,所述发酵和酶促发酵的总时长为4~12 d。
优选的,所述秸秆液体培养基以水为溶剂,包括如下浓度的原料:玉米秸秆段4~6g/L、(NH4)2SO4 1.0~2.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.3~0.6 g/L、K2HPO4 1~3 g/L、CaCl2 0.2~0.5g/L、FeSO4·7H2O 0.002~0.006 g/L、MnSO4 0.001~0.002 g/L、ZnCl2 0.001~0.002 g/L、CoCl2 0.001~0.002 g/L。
本发明提供了一株拉乌尔菌HC6及其低温生产2,3-丁二醇的应用。本发明利用拉乌尔菌HC6和从该菌株中分离得到的β-木糖苷酶XynB86,可以在12~18℃的低温条件下进行2,3-丁二醇的生产,一方面可以节约外部加热所需能源,另一方面可以加强发酵过程中的散热,减小发酵产热对整个生产系统的影响,提高2,3-丁二醇的产量和转化率,增加生产效率。
本发明生产2,3-丁二醇的原材料为玉米秸秆,是农业种植区最大的废弃物来源,获得难度低。玉米秸秆对环境的影响大,利用难度高,是困扰农民的一大问题。本发明通过低温微生物发酵由秸秆转化为高附加值的产物,可以解决巨大的环境问题。并且,玉米秸秆切段风干后直接进行发酵,不需要进行其余的酸碱等化学处理或加热加压等物理处理,降低了化学处理产生的有毒废液,降低物理处理所需的额外成本,既能降低环境压力又能减少经济压力。增强了秸秆生物利用效率,为农业废弃物低碳经济发展提供新思路。
附图说明
图1为实施例1中,分离出的菌株HC6的菌落形态分布图。
图2为实施例1中,分离出的菌株HC6经革兰氏染色后的菌体形态图。
图3为实施例1中,基于16S rDNA序列的菌株HC6相似菌株的系统发育树。
图4为实施例2中,从拉乌尔菌HC6中扩增出的xynB68基因产物的电泳检测结果。
图5为实施例2中重组菌E.coli BL21-xynB68在具有KanaR抗性的LB固体平板上的生长情况。
图6为实施例2中,从重组菌E.coli BL21-xynB68中扩增出的xynB68基因产物的电泳检测结果,其中,M为2000 bp的DNA Marker,泳道1~4为xynB68基因扩增产物。
图7为实施例2中空白菌E.coli BL21胞内蛋白液和重组菌E.coli BL21-xynB68胞内粗酶液的SDS-PAGE检测结果,其中,M为2000 bp的DNA Marker,pET28a为含有pET-28a(+)空载体的空白菌E.coli BL21胞内蛋白液的条带,XynB68为含有重组表达载体的重组菌E.coli BL21-xynB68胞内粗酶液的条带。
图8为实施例2中纯化蛋白XynB68的SDS-PAGE检测结果。其中,M为2000 bp的DNAMarker,XynB68为纯化蛋白XynB68。
图9为实施例2中纯化蛋白的Western blot的检测结果。其中M为2000 bp的DNAMarker,XynB68为纯化蛋白XynB68。
图10为实施例3中,拉乌尔菌HC6单独发酵和拉乌尔菌HC6联合β-木糖苷酶XynB86发酵的2,3-丁二醇产量和转化率的检测结果。其中,A图为2,3-丁二醇的产量检测结果,B图为2,3-丁二醇的转化率检测结果。
图11为实施例3中,不同处理下玉米秸秆的表面结构特征。其中,A图为未发酵的玉米秸秆表面结构特征,B图为拉乌尔菌HC6单独发酵7d后的玉米秸秆表面结构特征,C图为拉乌尔菌HC6联合β-木糖苷酶XynB86发酵7d后的玉米秸秆表面结构特征。
保藏说明
拉乌尔菌(Raoultella sp.)HC6,该菌株保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为:2020年09月07日,保藏编号为:CGMCC No.20607。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例从腐烂秸秆堆底部土壤中分离出了一株菌HC6,其菌落形态分布如图1所示,可以看出,该菌株可形成圆形平整、边缘整齐、不透明、表面光滑湿润的乳白色菌落。将该菌株进行革兰氏染色,在光学显微镜下观察菌体形态,形态学观察结果如图2所示,可以看出,该菌株经革兰氏染色后呈红色,属于革兰阴性细菌,以单菌体游离形态存在,菌体呈短杆状。
根据《常见细菌系统鉴定手册》对该菌株进行菌株生理生化特征分析,检测结果如表1所示,将该菌株的生理生化试验结果与《伯杰氏细菌鉴定手册》(第八版)中各模式菌株生理生化指标进行比对。
表1 菌株HC6生理生化特征试验结果
注:“+”代表阳性;“-”代表阴性。
对该菌的16S rDNA进行PCR扩增,采用BLAST软件在GenBank进行同源性比较,采用MEGA 7.0软件进行多序列比对,采用邻接法构建系统发育树。如图3所示,由此确定该菌株HC6为拉乌尔菌。将该菌株保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为:2020年9月7日,保藏编号为CGMCC No.20607。
实施例2
本实施例从拉乌尔菌HC6(保藏编号为:CGMCC No.20607)中分离出了一种冷活性β-木糖苷酶XynB86,具体分离过程如下:
(1)通过基因组DNA提取试剂盒(上海生工生物工程股份有限公司)抽提拉乌尔菌HC6基因组,采用TAKARA线上引物设计软件(https://www.takarabio.com/learning-centers/cloning/primer-design-and-other-tools)设计xynB68基因引物序列,如表2所示。以拉乌尔菌HC6基因组DNA为模板,采用表2所示的引物对对HC6中的xynB68基因进行PCR扩增。使用1%的琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物,电泳检测结果图4所示。用紫外切胶仪快速切下xynB68目的条带,回收纯化PCR扩增产物,并送往生工生物工程(上海)股份有限公司测序。测得XynB86基因序列如SEQ ID NO.1所示。
SEQ ID NO.1如下:
ATGACTCTTATTCAAAACCCTGTGTTACCTGGATTTAATGCGGACCCCAGTATTATCCGTGTAGATGACACCTACTATATCGCAAACTCTACATTTGAGTGGTTCCCTGGCGTGCGTTTACATGAGTCAAAGGACCTGCAGCACTGGGATCTTCTCCCCAGCCCCTTGTCCACAACCGCGCTGTTAGATATGAAAGGTAACCCTTCATCAGGTGGCATCTGGGCTCCGGCGCTTTCTCATGCTGATGGCAAATTCTGGCTAGTGTATACGGATGTGAAAATCACGGAAGGTGCCTTTAAAGATATGACCAACTATCTGACCACCGCTACGGATATTCGTGGTCCATGGTCAGATCCTATCAAACTCAATGGCGTTGGCTTCGATGCTTCACTGTTCCATGACGATGACGGGCGTAAATATATCGTTCAGCAAACCTGGGACCATCGAGAATATCATCACCCCTTCGATGGCATTACGTTGACTGAGCTTGATACCCGGACATTAAAGTTAAAACCGGAAACAGCGCGAACCCTCTATCGCGGCACGGCCGTTGCGCTTGTCGAGGGGCCACACCTCTACAAACTGAACGGATATTACTATCTTTTCGCCGCTCAGGGAGGGACCGTATTCACCCATCAGGAGGTTGTCGCGCGTTCTAAGACCTTAGATGCCCACAGTTTTACCACGGCACCGGGAGAAGTTTTCCTAACCAACGTCGATACGCCGGACTGCTACATCCAGAAGCAGGGCCACGGCTCTTTGGTTTCAACGCCTGCTGGCGAATGGTATTACGCTTCGCTCTGCGCGCGTCCGTGGAATCGTCCAGGCGAGTCTGTCTACGATCCTCGCGGCTGGTCAACGCTGGGCAGAGAAACGTCGATCCAAAAAGTGTACTGGGATGAAGAGGGCTGGCCGCGCGTTGAAGGCGGCCACGGTGGAAAAACGTTTGTTGAAGGTCCAGAGGATGCCATTTACACCGAAAGCGCAACAGATCACAGTCAGCATGATGCGTTTACCACGTCGACCCTCGATCGCAACTGGAATACGCTCCGCGTTCCGTTCACCAAAAAAATGGGTACCACAGGCGATGGCAAACTGACGTTGATTGGTCAGGGTTCTTTAGCGAATACCCATGACCTGTCGCTTATTGCCCGACGTTGGCAAGCCTTCTATTTTGATGCCCAGGTTAAGGTCAAATTTAATCCATTCAGCTATCAACAAATGGCGGGGTTAACGAATTTCTATAACGATCGTCACTGGAGCTTTGTGTTCATCACCTGGAATGAAATTAATGGCTCAGTCATCGAAATAGGTGAAAATAATCGCGGAAAATACACCTCTTATTTAAAAGATGATGCCATCAAGATCCCCGAAGGTACCGAGTATGTCTGGTTCCGCACCAAAGTTCGCAAACAAACGTACAGCTATGAATATAGCTTTGATGGGATCAGCTTCACTCAAATTCCGGTCACGCTGGATGCCGCAATACTTTCAGATGATTATGTCCTGCAAAGCTATGGTGGGTTCTTTACCGGAGCATTCGTTGGCCTGGCGGCAGTCGACTACTCTGGCTATGAGGTCAGCGCAGATTTTTATGATTTTGCTTATCAGGAGCTCGGTGATTCGTTAACGGCTACTGGCGATTATGGCTGGGACGCAGGGGAATTACGCTCTAATTAA。
表2 xynB68基因引物序列
使用质粒提取试剂盒(上海生工生物工程股份有限公司)提取表达质粒pET-28a(+),采用限制性内切酶HindIII对pET-28a(+)进行单酶切。胶回收线性化的pET-28a(+),于-20℃保存。采用In-fusion连接试剂盒(购自大连宝生物工程有限公司公司)将目的基因xynB68与线性质粒pET-28a(+)连接,得到重组表达载体。
冰上融化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,将1 μL重组表达载体(1 μg/μL)加入到10 μL感受态细胞中,冰上放置30 min后,于42℃水浴锅中热休克90 s,迅速转移至冰上5min。在无菌工作台内向各管含重组表达载体的感受态细胞中加入200 μL LB培养液,然后转移到培养管中,37℃条件下,培养1 h。将200 μL细胞悬液倒入具有KanaR抗性的LB固体平板上,把涂布棒在酒精灯上过火灭菌然后把悬液涂布均匀,倒置于37℃恒温孵箱中培养16h,观察菌落生长情况,如图5所示。挑取平板上的阳性单克隆子菌株,采用PCR技术扩增菌株中的xynB68基因,使用1%的琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物,电泳检测结果如图6所示,可以看出,泳道1~4的扩增产物条带清晰,表明重组菌E.coli BL21-xynB68构建成功。将菌株送往生工生物工程(上海)股份有限公司测序。将测序正确的重组菌E.coli BL21-xynB68保存于甘油管中,-80℃保存。
(2)将测序正确的重组菌E.coli BL21-xynB68培养于LB液体培养基中37℃过夜活化。取1 mL活化的重组菌E.coli BL21-xynB68转接至含有50 µg/mL的KanaR的新鲜LB液体培养基中,并于培养箱37℃和160 rpm的恒温摇床中培养。待菌液OD600达到0.5时,加入终浓度为0.5 mM的IPTG溶液,并将培养液转移至16℃和160 rpm的控温培养箱中诱导表达12 h。将菌液于低温高速离心机中4℃、10000 rpm离心10 min,弃上清液。菌体用PBS缓冲液洗涤3遍后,使用细胞超声破碎仪对E.coli BL21-xynB68进行细胞破碎(超声波破碎程序设定为:功率300 W,间隙10 s,工作10 s,总时间20 min),于4℃,12000 rpm,离心30 min,收集上清,得到胞内粗酶液。
按照上述方法,将pET-28a(+)空载体导入E.coli BL21(DE3)感受态细胞中制备空白菌E.coli BL21,并制备胞内蛋白液。
分别将上述重组菌的胞内粗酶液、空白菌的胞内蛋白液与蛋白上样缓冲液按照4:1的比例混合,沸水浴10 min,冷却后,取7 μL点样,恒压200 V跑胶。胶从玻璃片中小心取出,用考马斯亮蓝染色20 min。用脱色液浸泡SDS-PAGE胶,在脱色摇床上过夜脱色后,观察重组菌E.coli BL21-xynB68和空白菌株E.coli BL21(DE3)中Xyn68蛋白的表达情况。
SDS-PAGE验证结果如图7所示,pET28a为含有pET-28a(+)空载体的空白菌E.coliBL21胞内蛋白的条带,XynB68为含有重组表达载体的重组菌E.coli BL21-xynB68胞内蛋白的条带。可以看出,空白菌的包被蛋白液中没有XynB68蛋白条带,重组菌的包被粗酶液中有XynB68蛋白条带。
(3)采用AKTA蛋白纯化系统(镍柱层析)对上述粗酶液进行蛋白纯化。使用结合缓冲液A平衡和清洗蛋白纯化系统1 h后,以20%浓度的洗脱缓冲液B对带有His标签的XynB68进行洗脱,获得的纯化蛋白XynB68,于-80℃保存。
纯化的XynB68蛋白使用SDS-PAGE和Western blot进行验证。SDS-PAGE验证结果如图8所示,可以看出,XynB68蛋白所示的条带清晰,无杂带,表明纯化效果好。
Western blot检测方法如下所示:12 μL的纯化蛋白XynB68与3 μL的蛋白上样缓冲液混合后,沸水浴10 min,用10% SDS-PAGE胶跑蛋白。PVDF膜在甲醇中活化2 min,分离胶小心从玻璃板中取出,将黑面(负极)/海绵/三层滤纸/分离胶/三层滤纸/海绵/白面(正极)在1×WB缓冲液中按照顺序摆放。恒压75V下,在冰上转膜95 min。将膜从转膜仪中取出,放入封闭液中,37℃封闭2 h。弃去封闭液,加入10 mL的TBST缓冲液,摇床上洗涤10 min。弃洗涤液后,加入一抗稀释液,4℃孵育过夜。次日,弃一抗稀释液,加入10 mL的TBST,摇床上洗涤10 min,重复2次。弃去洗涤液,加入二抗稀释液,摇床上室温孵育60 min,弃二抗稀释液。加入10 mL的TBST,摇床上洗涤10 min,重复2次。弃去洗涤液,每1 cm2膜加入0.05 mL的ECL工作液,避光2 min,快速使用高灵敏度全功能成像系统观察XynB68表达与纯化的情况,检测结果如图9所示,可以看出,XynB68蛋白所示的条带清晰,无杂带,纯化效果好。
为了去除纯化蛋白XynB68溶液中的高浓度钠盐和咪唑,对纯化蛋白进行透析:剪取大小为15 cm的透析袋,在2% NaHCO3和1 mmol/L EDTA-2Na(pH=8.0)中煮沸10 min,用蒸馏水清洗3遍。透析夹夹住透析袋尾端,将纯化蛋白装入透析袋中,透析夹夹住透析袋首端。放入低浓度PBS缓冲液(10 mM,pH 7.0 ± 0.05)中,4℃下透析,每2 h换一次透析液。次日,换蒸馏水进行透析,每6 h换一次蒸馏水,透析24 h后取出,于-80℃冷冻后,用冷冻干燥机干燥成粉末,并用无菌水溶解,得到XynB68酶液。使用Bradford试剂盒(购自大连宝生物工程有限公司公司)测定XynB68酶液蛋白浓度,浓度为0.109 mg/mL。
实施例3
本实施例提供了一种联合拉乌尔菌HC6和实施例2制备的β-木糖苷酶XynB86降解玉米秸秆生产2,3-丁二醇的方法,具体如下:
(1)拉乌尔菌HC6的种子液制备
将拉乌尔菌HC6接种于LB液体培养基中,于25℃,160 rpm活化12 h,菌液8000 rpm离心10 min。菌体用无菌水洗涤3遍后,用无菌水将菌悬液调至OD600=2.0,得到拉乌尔菌HC6种子液。
LB液体培养基为:酵母浸粉5 g,蛋白胨10 g,氯化钠10g,溶于950 mL 超纯水中,使用0.1 mol/L的硫酸和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7左右。
(2)秸秆液体培养基的制备
将玉米秸秆烘干至恒重,剪成3 cm的秸秆段,置于干燥通风处备用。
按照如下配方制备秸秆液体培养基:玉米秸秆段5 g/L、(NH4)2SO4 1.4 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、K2HPO4 2 g/L、CaCl2 0.3 g/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L、MnSO40.0016 g/L、ZnCl2 0.0017 g/L、CoCl2 0.0017 g/L。
(3)2,3-丁二醇的生产
以单独使用拉乌尔菌HC6生产2,3-丁二醇为对照,检测拉乌尔菌HC6联合实施例2制备的β-木糖苷酶XynB86生产2,3-丁二醇的能力,具体如下:
对照组:将步骤(1)的拉乌尔菌HC6种子液以4%的接种量(v/v)接种于秸秆液体培养基中,于15℃、160 rpm的条件下发酵。
实验组:将步骤(1)的拉乌尔菌HC6种子液以4%的接种量(v/v)接种于秸秆液体培养基中,于15℃、160 rpm的条件下发酵。在发酵至第0.5 d时,按照酶液与秸秆液体培养基的体积比1:4000,将实施例2酶液加入到秸秆液体培养基中;发酵至第2 d时,按照酶液与秸秆液体培养基的体积比1:4000,将实施例2酶液加入到秸秆液体培养基中;发酵至第3 d时,按照酶液与秸秆液体培养基的体积比1:4000,将实施例2酶液加入到秸秆液体培养基中,于15℃、160 rpm的条件下继续进行酶促发酵7 d。
每天检测一次对照组和实验组培养基中2,3-丁二醇的产量,并按照以下公式计算转化率。
转化率=2,3-丁二醇产量/秸秆重量×100%
检测结果如图10所示。从图10可以看出,当在拉乌尔菌HC6发酵初期加入冷活性酶XynB68时,培养基中2,3-丁二醇的产量与拉乌尔菌HC6单独发酵时相比有明显的提高,在第2 d即达到了相对稳定水平,并在第6 d达到最高产量为2.23 g/L,和最高转化率为0.334g/g。而拉乌尔菌HC6单独降解玉米秸秆第5 d,2,3-丁二醇产量最高,仅为1.19 g/L,转化率最高,仅为0.178 g/g。表明,联合拉乌尔菌HC6和β-木糖苷酶XynB86降解玉米秸秆,能够使2,3-丁二醇的产量提高1.88倍。
(3)不同处理下对秸秆分解效果
取出步骤(2)秸秆液体培养基中的玉米秸秆,步骤(3)拉乌尔菌HC6单独发酵7 d后的培养基中的玉米秸秆,步骤(3)联合拉乌尔菌HC6和实施例2制备的β-木糖苷酶XynB86发酵7 d后的培养基中的玉米秸秆,使用电镜观察玉米秸秆表面结构特征,检测结果如图11所示。
从图11可以看出,发酵前,玉米秸秆(CS)表面结构整齐完整(A图);拉乌尔菌HC6单独发酵,可对玉米秸秆造成破坏,结构不再完整(B图);拉乌尔菌HC6联合β-木糖苷酶XynB86发酵后,玉米秸秆表面结构被破坏严重(C图)。表明,拉乌尔菌HC6联合β-木糖苷酶XynB86发酵对玉米秸秆的分解作用最强。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一株拉乌尔菌(Raoultella sp.)HC6,该菌株保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为:2020年09月07日,保藏编号为CGMCC No.20607。
2.一种分离自权利要求1所述的拉乌尔菌HC6的β-木糖苷酶XynB86,其特征在于,编码所述β-木糖苷酶XynB86的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
3.一种生产2,3-丁二醇的方法,其特征在于,权利要求1所述的拉乌尔菌HC6联合权利要求2所述的β-木糖苷酶XynB86降解玉米秸秆生产2,3-丁二醇。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法具体为:将所述拉乌尔菌HC6的种子液接种于秸秆液体培养基中发酵,分别于发酵的第0.5、2、3 d,加入所述β-木糖苷酶XynB86的酶液,进行酶促发酵。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述种子液的OD600值为1.9~2.1;所述种子液的接种量为所述秸秆液体培养基体积的2~6%。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述发酵的温度为12~18℃,转速为150~200 rpm。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述酶液的浓度为0.1~0.2 mg/mL,所述酶液与所述秸秆液体培养基的体积比为(0.5~2):4000。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述酶促发酵的温度为12~18℃,转速为150~200 rpm。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述发酵和酶促发酵的总时长为4~12 d。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述秸秆液体培养基以水为溶剂,包括如下浓度的原料:玉米秸秆段4~6 g/L、(NH4)2SO4 1.0~2.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.3~0.6 g/L、K2HPO4 1~3 g/L、CaCl2 0.2~0.5 g/L、FeSO4·7H2O 0.002~0.006 g/L、MnSO4 0.001~0.002g/L、ZnCl2 0.001~0.002 g/L、CoCl2 0.001~0.002 g/L。
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CN202310526702.2A Active CN116286560B (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 一株拉乌尔菌hc6及其低温生产2,3-丁二醇的应用 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117417874A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 东北农业大学 | 一种工程菌株hc6-mt及其在低温生产海藻糖中的应用 |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
WO2012103385A2 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Qteros, Inc. | Biocatalysts synthesizing deregulated cellulases |
CN111575194A (zh) * | 2020-04-25 | 2020-08-25 | 黑龙江省农垦科学院 | 一种对秸秆降解的混合菌及其应用 |
CN113773991A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 南宁汉和生物科技股份有限公司 | 一种解鸟氨酸拉乌尔菌菌株sk2021-1及其防控旱地蜗牛应用 |
-
2023
- 2023-05-11 CN CN202310526702.2A patent/CN116286560B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012103385A2 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Qteros, Inc. | Biocatalysts synthesizing deregulated cellulases |
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Title |
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唐昊等: "纤维素降解菌Raoultella ornithinolytica LL1 的筛选及基因组测序", 生物技术通报, vol. 37, no. 6, pages 85 - 96 * |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117417874A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 东北农业大学 | 一种工程菌株hc6-mt及其在低温生产海藻糖中的应用 |
CN117417874B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-04-09 | 东北农业大学 | 一种工程菌株hc6-mt及其在低温生产海藻糖中的应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN116286560B (zh) | 2023-08-22 |
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