一種角蛋白降解菌njk4的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種角蛋白降解菌NJK4，屬于生物高【技術(shù)領(lǐng)域】。該菌株NJK4分類命名為：短小芽孢桿菌(Bacillus?pumilus)，保藏號(hào)為CGMCC?NO.3980。將菌株接種于種子培養(yǎng)基中，37℃條件下，以120r/min培養(yǎng)24h，獲得NJK4液體培養(yǎng)物。該菌株在羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中可降解羽毛角蛋白，羽毛角蛋白降解率達(dá)85.76％，發(fā)酵羽毛粉的體外消化率為94.73％。角蛋白降解菌NJK4可用于畜禽屠宰廢棄羽毛資源的開(kāi)發(fā)利用，將廢棄的羽毛轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)蛋白飼料源，不僅可以變廢為寶、保護(hù)環(huán)境，還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】—種角蛋白降解菌NJK4
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種角蛋白降解菌NJK4的擴(kuò)大培養(yǎng)方法及應(yīng)用。【背景技術(shù)】
[0002]畜禽所需的蛋白質(zhì)主要來(lái)源于飼料，我國(guó)蛋白質(zhì)飼料資源十分匱乏，突出表現(xiàn)在豆柏和魚(yú)粉等優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，極大地制約了我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展，人們迫切要求加快新型飼料技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。在眾多的蛋白質(zhì)飼料原料中羽毛粉的粗蛋白含量聞達(dá)80~85%,而優(yōu)質(zhì)魚(yú)粉的粗蛋白含量?jī)H有72%,因此,開(kāi)發(fā)羽毛粉作為蛋白質(zhì)詞料具有廣闊的應(yīng)用前景。作為畜禽屠宰加工業(yè)的副產(chǎn)品，我國(guó)廢棄羽毛資源極為豐富，大量的羽毛資源的廢棄不僅造成了資源的巨大浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。然而，消化道常見(jiàn)酶類很難將羽毛粉分解，存在消化利用率低的問(wèn)題。采用微生物、微生物酶降解的方法將廢棄的羽毛轉(zhuǎn)化為可吸收的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，這是目前羽毛粉加工中最為有效的方法。該方法的操作溫度較低，耗能少，減少了蛋白質(zhì)變性與氨基酸的損失，而且提高了羽毛粉的消化率，改善了氨基酸的平衡性，降低了氮的排出量，減少了氮污染，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到顯著提高的同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也顯著增加，環(huán)境污染降到最低。隨著發(fā)酵工程和酶工程的進(jìn)一步發(fā)展，此種方法在羽毛粉加工中有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問(wèn)題
[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中飼料蛋白資源嚴(yán)重短缺的問(wèn)題，提供一種角蛋白降解高效菌株，用于開(kāi)發(fā)新的蛋白質(zhì)飼料。
[0005]技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明提供一種角蛋白降解菌，該菌株NJK4分類命名為:短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，2010年07月02日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCC N0.3980。主要生物學(xué)特性為G+，菌體為桿狀，形成芽孢，電子顯微鏡測(cè)量菌體大小為0.7 μ mX 2.7 μ m，具有鞭毛；接觸酶，V-Ρ反應(yīng)，葡萄糖、蔗糖產(chǎn)酸，利用檸檬酸鹽陽(yáng)性；厭氧生長(zhǎng)，卵黃反應(yīng)，利用丙酸鹽，水解淀粉陰性。
[0007]上述菌株NJK4的擴(kuò)大培養(yǎng)方法為:
[0008]1)種子培養(yǎng)基的配方為，1L蒸懼水中含10.0g蛋白胨,3.0g牛肉浸膏,2.0g酵母浸汁，5.0g氯化鈉。加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5，121°C高壓滅菌15min。
[0009]2)將上述菌株NJK4接種于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL的錐形瓶中，溫度37°C條件下，在搖床上以120r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)24h，獲得NJK4菌液，菌體數(shù)量為8 X 1013CFU/mL。
[0010]有益效果
[0011]本發(fā)明提供了一種角蛋白降解菌NJK4。角蛋白降解菌NJK4可在羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中降解羽毛角蛋白，羽毛角蛋白降解率達(dá)85.76%，發(fā)酵羽毛粉的消化率為94.73%。本發(fā)明還提供了角蛋白降解菌NJK4的擴(kuò)大培養(yǎng)方法，產(chǎn)品中的菌體數(shù)量達(dá)到8X 1013CFU/mL。[0012]角蛋白降解菌NJK4可用于畜禽屠宰廢棄羽毛資源的開(kāi)發(fā)利用，產(chǎn)量巨大的畜禽屠宰羽毛用高效菌株發(fā)酵后可作為優(yōu)質(zhì)蛋白飼料源，特別是將羽毛角蛋白轉(zhuǎn)化成飼料，不僅可以變廢為寶、保護(hù)環(huán)境，還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為角蛋白降解菌NJK4透射電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:角蛋白降解菌株的分離
[0015]從長(zhǎng)期堆積羽毛的土壤環(huán)境中采集樣品2g，加入10mL無(wú)菌生理鹽水，振蕩lmin，靜置5min，吸取上清液接種營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，溫度37°C條件下培養(yǎng)48h。
[0016]將上述培養(yǎng)菌種劃線接種羽毛粉培養(yǎng)基平板，溫度37°C條件下培養(yǎng)24h。所述羽毛粉培養(yǎng)基配方為，1L蒸餾水中含:5.0g氯化鈉，20.0g羽毛粉，20.0g瓊脂粉。加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5,121°C高壓滅菌15min。
[0017]對(duì)上述培養(yǎng)基中產(chǎn)生水解圈較大的細(xì)菌進(jìn)行純培養(yǎng)。得到水解角蛋白能力較強(qiáng)的一株細(xì)菌，命名為:NJK4。該菌株NJK4分類命名為:短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus),2010年07月02日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCC N0.3980。主要生物學(xué)特性為G+，菌體為桿狀，形成芽孢，電子顯微鏡測(cè)量菌體大小為
0.7X2.7 μ m，具有鞭毛；接觸酶，V-P反應(yīng)，葡萄糖、蔗糖產(chǎn)酸，利用檸檬酸鹽陽(yáng)性；厭氧生長(zhǎng)，卵黃反應(yīng)，利用丙酸鹽，水解淀粉陰性。
[0018]實(shí)施例2:上述菌株NJK4的擴(kuò)大培養(yǎng)
[0019]種子培養(yǎng)基的配方為，1L蒸懼水中含:10.0g蛋白胨,3.0g牛肉浸膏,2.0g酵母浸汁，5.0g氯化鈉。加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5，121°C高壓滅菌15min。
[0020]將上述得到的菌株NJK4接種于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL的錐形瓶中，溫度37°C條件下，在搖床上以120r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)24h，獲得NJK4液體培養(yǎng)物，菌體數(shù)量為8X1013CFU/mL。
[0021]實(shí)施例3:利用菌株NJK4在羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵降解羽毛角蛋白
[0022]取實(shí)施例2獲得的NJK4液體培養(yǎng)物lmL，接種于裝有100mL羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基的500mL錐形瓶中，溫度37°C條件下，在搖床上以180r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)3天。羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為，1L蒸懼水中含:0.05g氯化鈣,0.15g七水硫酸鎂,0.15g氯化鈉,0.54g磷酸氫二鉀，0.09g磷酸二氫鉀，20g羽毛，調(diào)節(jié)pH7.5，121°C高壓滅菌15min。
[0023]培養(yǎng)基中的羽毛隨時(shí)間的增加先是羽毛小枝逐漸脫落，然后羽毛梗逐漸斷裂，3天后羽毛完全降解；培養(yǎng)基逐漸變得渾濁，顏色逐漸加深，最后成為均一的深棕色混懸液。根據(jù)殘?jiān)亓康淖兓瘻y(cè)定羽毛角蛋白降解率，培養(yǎng)3天后，羽毛角蛋白降解率達(dá)85.76%。
[0024]實(shí)施例4:發(fā)酵產(chǎn)物體外蛋白消化率測(cè)定
[0025]將實(shí)施例3中羽毛發(fā)酵培養(yǎng)基中的羽毛更換為羽毛粉，相同條件下發(fā)酵3天。發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵產(chǎn)物直接烘干至恒重，即為發(fā)酵羽毛粉。采用胃蛋白酶和胰蛋白酶兩步法體外測(cè)定發(fā)酵羽毛粉的消化率，結(jié)果:發(fā)酵羽毛粉的體外消化率為94.73%，而未發(fā)酵羽毛粉的體外消化率為46.43%，可見(jiàn)羽毛粉經(jīng)角蛋白降解菌NJK4發(fā)酵后消化率有了極大的提高，可以作為優(yōu)質(zhì)的蛋白資源應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種角蛋白降解菌NJK4，其特征在于，該菌株NJK4分類命名為:短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，2010年07月02日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心,菌種保藏號(hào)為CGMCC N0.3980。
2.如權(quán)利要求1所述的角蛋白降解菌，其擴(kuò)大培養(yǎng)方法為: (1)種子培養(yǎng)基的配制:1L蒸餾水中含6.0g蛋白胨、4.0g牛肉浸膏、2.0g酵母浸汁和5.0g氯化鈉，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH7.5，121°C高壓滅菌15min ； (2)將權(quán)利要求1所述菌株NJK4接種于裝有50mL種子培養(yǎng)基的250mL的錐形瓶中，溫度37 °C條件下，在搖床上以120r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)24h，獲得NJK4菌液。
3.權(quán)利要求1或2所述的角蛋白降解菌在降解羽毛蛋白資源以獲取小分子蛋白、多肽、氨基酸等方面的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C12N1/20GK103555639SQ201310577095
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】姚大偉, 楊德吉, 許家榮, 聶康康, 許俊才 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)