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一种产生果胶酶的菌株及在汉麻脱胶中的应用制造技术

技术编号:43709458 阅读:0 留言:0更新日期:2024-12-18 21:21
本发明专利技术公开一种产生果胶酶的菌株及在汉麻脱胶中的应用,属于微生物技术领域。产生果胶酶的菌株的分类明命名为沃特曼篮状菌Talaromyces wortmannii,保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌株保藏名称为:HM01,保藏编号为:CGMCC No、41378,保藏日期为:2024年06月20日;菌株产生果胶酶,不产生纤维素酶,将菌株发酵液喷洒至汉麻杆可使菌株在汉麻表皮定植生长即可提升汉麻的脱胶效果;其有效提高汉麻雨露脱胶效果,加快雨露脱胶速度,提高汉麻麻皮与麻杆的分离效果,促进汉麻纤维产业的高质量发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物,涉及一种产生果胶酶的菌株及在汉麻脱胶中的应用


技术介绍

1、汉麻是汉麻科汉麻属的一年生草本植物,是最早应用于纺织业的植物之一。我国的汉麻种植历史悠久,产量居世界第一。汉麻纤维是从汉麻杆上分离得到的韧皮组织,通常也称为原麻。汉麻纤维的化学组分主要包括纤维素和胶质两大类,后者则主要由果胶、水溶物、半纤维素和木质素等非纤维素成分构成。胶质会影响汉麻纤维的可纺性,因此原麻需要经过脱胶处理才能作为纺织原料使用。

2、目前工业上常用的脱胶方法包括物理脱胶、化学脱胶和生物脱胶。物理脱胶是使用碾压、超声波及气爆等方法进行处理,但该法脱胶不彻底,且能耗一般较高;化学脱胶是通过碱处理或氧化处理的方法进行脱胶,其脱胶效果好、工艺较为成熟,但仍存在着能耗高、污染大等问题;生物脱胶是利用微生物或酶的作用特异性地分解原麻中的胶质、保留纤维素成分的方法,该方法工艺简单、能耗较低、绿色环保。然而,目前能用于汉麻脱胶的菌株种类少,酶活及酶产量低,这些因素限制了生物脱胶技术的推广应用。

3、常用于汉麻脱胶的微生物包括真菌和细菌两大类。与细菌相比,真菌在汉麻脱胶中具有明显的优势:一是真菌的酶产量大、酶活性高;二是真菌对于木质素等抗降解成分具有较强的分解能力,而细菌一般不能降解木质素;三是真菌喷施后更容易在汉麻表面定植,并产生孢子扩散,能长时间地发挥脱胶作用。因此整体而言,真菌的脱胶能力更强、效果更好。然而,真菌在应用上也有一些障碍:一方面,真菌的酶系更加丰富,它在分解胶质时往往同时产生纤维素酶,这会导致汉麻纤维水解、损害其可纺性;另一方面,真菌在液体培养时会形成菌丝球,这种颗粒状结构会堵塞管路和喷口,不利于使用设备进行田间喷施。因此,开发适宜脱胶应用的新型真菌资源成为了研究的热点方向。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足之处,提供一种产生果胶酶的菌株及在汉麻脱胶中的应用,其只产生果胶酶,不产生纤维素酶,将菌株发酵液喷洒至汉麻杆可使菌株在汉麻表皮定植生长即可提升汉麻的脱胶效果;其有效提高汉麻雨露脱胶效果,加快雨露脱胶速度,提高汉麻麻皮与麻杆的分离效果,促进汉麻纤维产业的高质量发展。

2、所述产生果胶酶的菌株的分类明命名为沃特曼篮状菌talaromyces wortmannii,保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为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,菌株保藏名称为:hm01,保藏编号为:cgmcc no、41378,保藏日期为:2024年06月20日。

3、一种产生果胶酶的菌株的应用,利用沃特曼篮状菌talaromyces wortmanniihm01对汉麻脱果胶。

4、进一步,利用沃特曼篮状菌talaromyces wortmannii hm01发酵生产的果胶酶对汉麻脱果胶。

5、进一步,沃特曼篮状菌talaromyces wortmannii hm01生产的果胶酶的过程如下:

6、a1、将菌种talaromyces wortmannii hm01接种于种子液培养基后置于摇床中,摇床恒温28℃、转速180rpm培养48h后获得种子液;

7、a2、将种子液按0.5%(v/v)的比例转接到发酵培养基中后放入摇床,摇床恒温28℃转速180rpm培养96h获得酶活发酵液;

8、a3、将酶活发酵液在相对离心力为13000g的条件下离心5min,收集上清液,测定上清液中的果胶酶活性达到324u/ml。

9、进一步,所述种子液培养基成分为:果胶10g/l,(nh4)2so4 1.5g/l,k2hpo4 1.0g/l,kcl0.5g/l,mgso4 0.5g/l,feso4 0.1g/l。

10、进一步,所述发酵培养基成分为:陈皮粉10g/l,(nh4)2so4 1.5g/l,k2hpo4 1.0g/l,kcl0.5g/l,mgso4 0.5g/l,feso4 0.1g/l。

11、进一步,用于果胶酶生产的沃特曼篮状菌talaromyces wortmannii hm01的筛选过程如下:

12、b1、沃特曼篮状菌的富集培养:选取表面具有霉点、霉斑的汉麻杆,将其表皮揭下后剪成约5mm的小段置于无菌生理盐水中充分震荡,随后将其梯度稀释涂布于马铃薯葡萄糖琼脂培养基pda,于28℃培养3天后从pda中挑取形态学上符合真菌特征的菌株进行初筛。

13、b2、初筛:将初筛得到的菌株进行菌种纯化,将菌种点种于固体纤维素培养基的中央,于28℃培养5天后向固体纤维素培养基表面滴加刚果红溶液进行染色,选择不能在纤维素培养基生长或不具有明显透明圈的菌株进行复筛;

14、b3、复筛:将初筛所得菌株点种于固体果胶培养基的中央,于28℃培养5天后向固体果胶培养基表面滴加碘液进行染色,测定和计算其透明圈直径与菌落直径的比值,选取比值最大的一株菌即为筛选后的菌种。

15、一种利用果胶酶在汉麻脱胶中的应用,将菌种talaromyces wortmannii hm01接种于种子液培养基中,摇床转速180rpm、温度28℃培养48h,接着将所得种子液按0.5%(v/v)的比例转接到pda培养基中,摇床转速180rpm、温度28℃培养96h获得脱胶发酵液;将脱胶发酵液喷洒在汉麻杆上,脱胶发酵液在汉麻杆表皮引起明显的菌株定植现象,并提升脱胶的效果。

16、进一步,利用脱胶发酵液处理汉麻杆具体步骤如下:

17、c1、微生物定植分析:将汉麻杆截成20cm的长度平铺在容器内;将脱胶发酵液装入喷壶内,以0.1ml发酵液/g汉麻的比例喷洒至汉麻杆表面;随后将汉麻杆于室温环境静置3天,观察汉麻表面微生物定植情况;

18、c2、脱胶效果测定:将脱胶发酵液在13000g、4℃的条件下离心5min,取上清液;将汉麻表皮用清水清洗晾干,随后按1:1(w/v)的比例将表皮浸于发酵上清液中,于摇床28℃、100rpm的条件下孵育5h即可实现脱胶处理。

19、进一步,将孵育后的汉麻表皮用清水清洗晾干,称量处理前后汉麻表皮的干重从而计算出脱胶率,脱胶率=[(处理前干重-处理后干重)/处理前干重]×100%。

20、有益效果:a、本专利技术所用的菌株talaromyces wortmannii hm01生长速度快,发酵周期短,在以陈皮粉为碳源的发酵培养基中果胶酶活性高,能作为生产果胶酶的菌株资源;b、本专利技术所用的菌株talaromyces wortmannii hm01在pda培养基中能产生高活性的果胶酶,但几乎不产生纤维素酶,可有效避免粗发酵液喷施至汉麻杆后对汉麻纤维造成损害;c、本专利技术所用的菌株talaromyces wortmannii hm01在pda培养基中不形成菌丝球,可不进行额外处理直接装载于喷壶、农机、无人机等设备进行喷洒,不会堵塞管路、喷口;d、本专利技术所用的菌株talaromyces wortmannii h本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种产生果胶酶的菌株,其特征在于:所述产生果胶酶的菌株的分类明命名为沃特曼篮状菌Talaromyces wortmannii,保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为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,菌株保藏名称为:HM01,保藏编号为:CGMCC No、41378,保藏日期为:2024年06月20日。

2.一种权利要求1所述产生果胶酶的菌株的应用,利用沃特曼篮状菌Talaromyceswortmannii HM01对汉麻脱果胶。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,沃特曼篮状菌Talaromyces wortmanniiHM01发酵生产的果胶酶对汉麻脱果胶。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,沃特曼篮状菌Talaromyces wortmanniiHM01生产果胶酶的过程如下:

5.据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述种子液培养基成分为:果胶10g/L,(NH4)2SO41.5g/L,K2HPO4 1.0g/L,KCl 0.5g/L,MgSO4 0.5g/L,FeSO4 0.1g/L。

6.据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述发酵培养基成分为:陈皮粉10g/L,(NH4)2SO41.5g/L,K2HPO4 1.0g/L,KCl 0.5g/L,MgSO4 0.5g/L,FeSO4 0.1g/L。

7.据权利要求4所述的应用,其特征在于,用于果胶酶生产的沃特曼篮状菌Talaromyces wortmannii HM01的筛选过程如下

8.一种利用权利要求4所述果胶酶在汉麻脱胶中的应用,其特征在于,将菌种Talaromyces wortmannii HM01接种于种子液培养基中,摇床转速180rpm、温度28℃培养48h,接着将所得种子液按0.5%(v/v)的比例转接到PDA培养基中,摇床转速180rpm、温度28℃培养96h获得脱胶发酵液;将脱胶发酵液喷洒在汉麻杆上,脱胶发酵液在汉麻杆表皮引起明显的菌株定植现象,并提升脱胶的效果。

9.据权利要求8所述的应用,其特征在于,利用脱胶发酵液处理汉麻杆具体步骤如下:

10.据权利要求9所述的应用,其特征在于,将孵育后的汉麻表皮用清水清洗晾干,称量处理前后汉麻表皮的干重从而计算出脱胶率,脱胶率=[(处理前干重-处理后干重)/处理前干重]×100%。

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【技术特征摘要】

1.一种产生果胶酶的菌株,其特征在于:所述产生果胶酶的菌株的分类明命名为沃特曼篮状菌talaromyces wortmannii,保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为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,菌株保藏名称为:hm01,保藏编号为:cgmcc no、41378,保藏日期为:2024年06月20日。

2.一种权利要求1所述产生果胶酶的菌株的应用,利用沃特曼篮状菌talaromyceswortmannii hm01对汉麻脱果胶。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,沃特曼篮状菌talaromyces wortmanniihm01发酵生产的果胶酶对汉麻脱果胶。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,沃特曼篮状菌talaromyces wortmanniihm01生产果胶酶的过程如下:

5.据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述种子液培养基成分为:果胶10g/l,(nh4)2so41.5g/l,k2hpo4 1.0g/l,kcl 0.5g/l,mgso4 0.5g/l,feso4 0.1g/l。

6.据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟杰刘佳文董振张莹刘聪孙地朱静榕
申请(专利权)人:江苏师范大学
类型:发明
国别省市:

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