一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株制造技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株

【技术实现步骤摘要】
一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株E233CD1及其用途


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
及其用途
。

技术介绍

[0002]作为自然界中广泛分布的碳水化合物，木质纤维素是世界上存在量最大的可再生生物质资源
[1]。
以木质纤维素为原料发酵生产第二代生物乙醇（纤维素乙醇）在内的诸多产物，不仅可以减轻农业废弃物的污染，还可以缓解化石燃料枯竭带来的能源危机，具有重要的应用和经济价值
[2]。
[0003]木质纤维素是植物材料生物质中廉价
、
易获得的可再生生物质资源，由
40
‑
60%
的纤维素
、10
‑
40%
的半纤维素
、15
‑
30%
的木质素以及次要成分构成
[3]，具体组成如图一所示
。
其中纤维素是由大量的
D
‑
吡喃葡萄糖单体以
β
‑
1,4
‑
糖苷键连接而成，其链状分子平行排列，通过氢键形成结晶状微纤丝
[4]。
作为地球上最常见的有机聚合物，纤维素年产量为
1.5
×
10
12 吨，可作为基础的合成纤维应用于涂层材料
、
纸张
、
纺织品
、
光学薄膜等合成纤维素的制备
[5]。r/>与纤维素相比，半纤维素无定形
、
更具亲水性，因此，易于在酸
、
碱
、
热和生物处理下降解及转化
[6]。
木质素的结构较为复杂，基本结构包括芳香族和
C3
链，由
C
‑
C
键和醚键连接的苯基丙烷组成
[7]。
木质素作为不溶于水的无定形多相聚合物，可有效防止水解酶对结构的破坏
。
正是由于由纤维素
、
半纤维素和木质素等大分子物质交织而成的复杂而稳定的结构以及多种分子间作用力的支撑，因此木质纤维素显示出了对外来物质分解的顽强抵抗力
[8]。
在工业应用木质纤维素时，通常需要预处理去除表面屏障将木质纤维素初步降解生成纤维素
、
半纤维素和木质素后加以利用
。
[0004]木质纤维素的预处理技术可分为物理法（微波
、
辐射和粉碎）
、
化学法（酸
、
碱
、
氧化剂
、
有机溶剂）
、
物理化学法（酸热处理
、
蒸汽爆破
、
电催化）和生物法（微生物产生的酶类分解木质纤维素）
[8]。
当前，工业中主要应用的方法为化学
‑
物理（酸热）分解方法，是公认最接近商业化的预处理技术
[10]。
酸
、
热预处理的过程是向木质纤维素中添加适量酸溶液并进行高压蒸汽处理
。
步骤中酸处理可以有效解聚半纤维素
[11]，辅以高温水热进一步促进纤维素屏障的去除
。
[0005]虽然预处理后的木质纤维素能够更有效地得以利用，但在预处理过程中产生了大量的废液，废液中的酸热等环境限制了常规微生物的利用和发酵
。
常温纤维素酶通常不能在这种苛刻条件下发挥作用，而使废液回复到较为温和的环境如中性
pH、
常温，又会大幅提高生产成本
。
[0006]嗜酸热硫化叶菌属于古菌域，
TACK
超门的泉古菌，是一类能够在高温以及强酸环境下生长的极端环境微生物，其嗜酸热的生理特性使得它们具备良好的工业应用潜力，例如高温可提升反应速率，同时避免污染，更有助于挥发产品的分离和回收，减少加工费用等
。
冰岛硫化叶菌
S. islandicus
作为一种模式硫化叶菌物种，最适生长温度为
75
‑
80 ℃
，最适生长
pH
为
2.0
‑
3.0。
目前在冰岛硫化叶菌中已建立了完善的遗传操作系统，包括无标记
基因敲除系统和穿梭载体表达系统
。
这使得冰岛硫化叶菌具备成为良好的纤维素降解底盘微生物的潜能，但目前现有技术中，未见报道过可在高浓度羧甲基纤维素钠条件下正常生长的嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株，对嗜酸热冰岛硫化叶菌在纤维素降解中的应用也未有研究推进
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
，该菌株具有高效的纤维素降解能力，并且能够耐受酸热
、
高浓度羧甲基纤维素钠等条件
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
，该菌株为冰岛硫化叶菌
Saccharolobus islandicus
，于
2023
年7月
31
日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.26354。
[0009]优选地，本专利技术还提供一种嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
的获取方法，该方法以羧甲基纤维素钠作为唯一碳源，采用逐步提高羧甲基纤维素钠浓度的方法，对
E233
菌株进行传代驯化培养
。
[0010]优选地，羧甲基纤维素钠的浓度范围为
0.4%
‑
1.1%。
[0011]本专利技术还提供了所述菌株
E233CD1
的用途，所述菌株在降解纤维素中的应用
。
[0012]优选地，所述菌株可以用于制备纤维素降解剂
。
[0013]优选地，本专利技术提供的所述菌株可用于处理木质纤维素预处理的废液
。
[0014]优选地，本专利技术还提供了一种纤维素降解剂，所述纤维素降解剂中包含所述的菌株
E233CD1。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过驯化的方法，获得一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
，相较于野生菌株，该菌株能够在高浓度的纤维素环境中正常生长，利用纤维素的能力提升
。
在
1.1%
浓度甲基纤维素钠培养基中，不仅生长速度有了明显提升，且菌液所能达到的最大生物量也有显著增加
。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中菌株
E233CD1
的驯化培养流程示意图；图2为
MTVU
‑
1.1% CMC 培养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一株嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
，其特征在于：该菌株为冰岛硫化叶菌
Saccharolobus islandicus
，于
2023
年7月
31
日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.26354。2.
一种如权利要求1所述的嗜酸热冰岛硫化叶菌菌株
E233CD1
的获取方法，其特征在于：该方法以羧甲基纤维素钠 作为唯一碳源，采用逐步提高羧甲基纤维素钠浓度的方法，对野生型
E233
菌株进行传代驯化培养...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪金凤，白芮宁，申玉龙，黄奇洪，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：