一株能够降解胶原蛋白的菌株及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一株能够降解胶原蛋白的菌株及其应用。该菌株2021年5月8日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCC M 2021506，地址：中国，武汉，武汉大学。该菌株具有胶原蛋白降解能力，可以制备的胶原蛋白酶，该酶能够应用于酶解胶原蛋白，生产胶原蛋白寡肽。特别是对牛骨等胶原蛋白原料具有很强的降解能力，可以对牛骨、鱼皮等肉类加工和渔业加工的副产品做进一步的酶解处理。采用牛骨作为原料，制备的胶原蛋白寡肽分子量小于5000Da的肽段达到了77％以上，分子量小且均一度高，易于被人体吸收利用，有效的提高了胶原蛋白副产品的附加值，具有很好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一株能够降解胶原蛋白的菌株及其应用
本专利技术涉及一株能够降解胶原蛋白的菌株及其应用，属于生物技术

技术介绍
胶原蛋白是动物体内含量最丰富的蛋白质，是细胞外基质内的一种主要结构蛋白。胶原蛋白分布广泛，是哺乳动物结缔组织的主要成分，在水产及海洋动物的皮、骨、鳞等部位也含有丰富的胶原蛋白，主要以不溶性纤维状蛋白的形式存在。这些胶原蛋白在食品加工过程中往往作为下脚料处理，不仅造成生物资源的浪费，还对环境造成不良的影响。充分合理的利用这些食品加工过程中的废弃物，不仅能够推动畜产、水产加工业的发展，而且能够减少环境污染。利用胶原蛋白原料生产胶原蛋白寡肽是食品加工过程中产生的胶原蛋白下脚料高值化利用的重要途径。胶原蛋白寡肽具有独特的生物活性，如抗菌、降血压、抗氧化、免疫调节等。另外，相较于陆源动物为原料来源制备的胶原蛋白肽，水产及海洋动物胶原蛋白肽具有更高的生物安全性、更低的免疫原性和其它独特的理化性质，且对机体健康具有良好保健功能，在生物制药、美容护肤、卫生健康、食品保健等领域均有着巨大的应用潜力。胶原蛋白分子量大且由于三股螺旋超分子的结构以及存在于各级层中的交联聚集作用，胶原蛋白的分子稳定性很高，不易被降解。目前工业生产上酶法提取胶原蛋白这一工艺中使用的蛋白酶主要分为微生物蛋白酶、植物蛋白酶、动物蛋白酶这三类，这些酶可以水解除去胶原纤维的末端肽，使之可溶于有机酸，但无法破坏胶原蛋白的三股螺旋特性。因此筛选获得新的特异性的高效胶原蛋白酶尤为重要。成熟的微生物发酵工艺和产物提取纯化工艺使得微生物来源的胶原蛋白酶尤为引人关注。目前，人们已经从枯草杆菌、蜡状芽孢杆菌、放线菌、假交替单胞菌等微生物中获得了胶原蛋白酶，但大多数菌株产酶活力较低或需要特殊的诱导条件，能够分泌高效胶原蛋白酶的进而降解胶原蛋白的菌株还很缺乏。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一株能够降解胶原蛋白的菌株及其应用。该菌株属于莱茵海默氏属的一个新种，能够分泌的胶原蛋白酶，可用于胶原蛋白的降解，提高畜产、水产加工中胶原蛋白下脚料的附加值。本专利技术的技术方案如下：一株莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107，该菌株2021年5月8日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCCM2021506，地址：中国，武汉，武汉大学。上述菌株自西南印度洋多金属硫化物区热液口(E49.34627°,S37.89947°)的沉积物样品分离得到。根据本专利技术优选的，所述莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107的16SrDNA基因序列如SEQIDNO.1所示。根据本专利技术优选的，所述莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107的生长温度范围为10～40℃，最适生长温度为25～30℃；生长的NaCl浓度范围为1.0～9.0％(w/v)，最适生长的NaCl浓度为3.0～4.0％(w/v)；生长的pH范围为5～9，最适生长的pH值为7.0～7.5。本专利技术所述莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107在制备胶原蛋白酶以及降解胶原蛋白中的应用。上述应用，包括步骤如下：(1)制备胶原蛋白酶：将莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107接种至发酵培养基中进行发酵培养，在摇床转速150～200rpm，培养温度23～27℃下培养4～6d，得到发酵液；再将发酵液经离心得到的上清液即为胶原蛋白酶液；(2)降解胶原蛋白：向胶原蛋白中加入步骤(1)得到的胶原蛋白酶液，在45～55℃的条件下反应2～3h，经离心后去除沉淀，得到的上清液即为胶原蛋白酶解液。根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述的发酵培养基组分如下：牛骨胶原蛋白3份，酵母粉2份，海盐30份，水1000份，pH7.0～7.4，均为重量份。根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述的发酵培养条件为：摇床转速180rpm，培养温度25℃，培养时间5d；所述的离心转速为6000～8000r/min，离心时间为8～12min。根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述的离心转速为6000～8000r/min，离心时间为8～12min；所述的胶原蛋白为牛骨胶原蛋白。根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述的胶原蛋白酶液的加入量为1300～1700U/g的酶料比(E/S)。一种胶原蛋白酶，氨基酸序列如SEQIDNO.3所示，所述胶原蛋白酶分离自莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107。上述胶原蛋白酶的编码基因，核苷酸序列如SEQIDNO.2所示，所述编码基因来源于莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107。上述胶原蛋白酶在降解胶原蛋白中的应用。有益效果：本专利技术提供的莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107是莱茵海默氏属的一个新种，具有胶原蛋白降解能力，可以制备的胶原蛋白酶，该酶能够应用于酶解胶原蛋白，生产胶原蛋白寡肽。特别是对牛骨等胶原蛋白原料具有很强的降解能力，可以对牛骨、鱼皮等肉类加工和渔业加工的副产品做进一步的酶解处理。采用牛骨作为原料，制备的胶原蛋白寡肽分子量小于5000Da的肽段达到了77％以上，分子量小且均一度高，易于被人体吸收利用，有效的提高了胶原蛋白副产品的附加值，具有很好的经济效益。附图说明图1为莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107的透射电子显微镜(TEM)图；图2为根据莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107以及其它细菌的16SrDNA序列构建的系统发育树图。图3为莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107的极性脂双向层析图。图中：图a、磷钼酸染色，图b、茚三酮染色图4为莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107对牛骨胶原蛋白的酶解效果图；图中：1、降解前，2、降解后。图5为实施例6不同酶料比对牛骨胶原蛋白的水解率折线图。图6为实施例6牛骨胶原蛋白水解物的分子量分布图。图7为实施例7胶原蛋白酶的SDS-PAGE图谱。图8为实施例7牛骨经胶原蛋白酶酶解后产物的分子量分布图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明，但本专利技术所保护范围不限于此。一株莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107，2021年5月8日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCCM2021506，地址:中国，武汉，武汉大学。实施例中培养基的配制原料均为本领域常用原料；牛骨胶原蛋白可在市场购得。实施例1菌株的筛选与分离(1)样品采集从西南印度洋多金属硫化物区热液口(E49.34627°,S37.89947°)采集沉积物，放置在冰盒中带回实验室。(2)富集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株莱茵海默氏属新菌Rheinheimera indica SM2107，该菌株2021年5月8日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCC M2021506，地址：中国，武汉，武汉大学。/n

【技术特征摘要】
1.一株莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107，该菌株2021年5月8日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCCM2021506，地址：中国，武汉，武汉大学。


2.根据权利要求1所述的莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107，其特征在于，所述莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107的16SrDNA基因序列如SEQIDNO.1所示。


3.根据权利要求1所述的莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107，其特征在于，所述莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107的生长温度范围为10～40℃，生长的NaCl浓度范围为1.0～9.0％(w/v)，生长的pH范围为5～9。


4.权利要求1所述莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107在制备胶原蛋白酶以及降解胶原蛋白中的应用。


5.如权利要求5所述的应用，其特征在于，包括步骤如下：
(1)制备胶原蛋白酶：将莱茵海默氏属新菌RheinheimeraindicaSM2107接种至发酵培养基中进行发酵培养，在摇床转速150～200rpm，培养...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉忠，陈秀兰，王珍，张晓玉，程俊慧，宋晓妍，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37