一株聯(lián)產(chǎn)多種抗菌脂肽和γ-聚谷氨酸的芽孢桿菌菌株的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株能夠合成Surfactin、Fengycin、 Iturin三種抗菌脂肽和y -聚谷氨酸的枯草芽孢桿菌菌株。
【背景技術(shù)】
[0002] 枯草芽孢桿菌是目前國際上公認的安全菌種之一，被美國FDA和環(huán)保署列為可商 業(yè)上應(yīng)用的微生物菌種，也是我國農(nóng)業(yè)部規(guī)定的免做安全鑒定的一級菌種之一，已在生物 肥料、生物飼料和生物農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和食品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 脂肽類化合物是枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的最主要的抗菌物質(zhì)，主要包括有Surfactin、 Iturin和Fengycin三大家族，由1個|3 -羥基脂肪酸與7-10個氨基酸肽鏈以酰胺鍵連接 成環(huán)肽。除具有優(yōu)良的表面活性外，還具有抑制細菌、病毒、支原體、真菌、腫瘤等的作用。 面對日益嚴重的食品微生物污染、農(nóng)作物病原菌侵染、人畜致病菌抗藥性，人民對食品安全 和環(huán)境保護的日益關(guān)注，安全無毒、高效廣譜的天然抗菌物質(zhì)的開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前食品、農(nóng) 業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的研宄熱點。脂肽類抗菌物質(zhì)因其抗菌譜寬、熱穩(wěn)定性好、適用pH范圍廣、 不易抗藥性等特點倍受關(guān)注，正開發(fā)應(yīng)用于微生物飼料及其添加劑、微生物肥料、植物病害 防治、食品防腐保鮮、醫(yī)藥化妝品、環(huán)保等多個領(lǐng)域。
[0004] y -聚谷氨酸是微生物發(fā)酵合成的胞外粘性物質(zhì)，由谷氨酸通過y -酰胺鍵連接 而成。y-聚谷氨酸具有保水、增稠、乳化、成膜、緩釋和黏接等功能，在食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化 妝品和環(huán)保等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在食品領(lǐng)域，y-聚谷氨酸食用安全，可作為食品苦 味掩蓋劑，改善口感；可作為高鈉調(diào)味劑的替代品，為高血壓患者和糖尿病患者所用；能使 面粉的抗凍性增加，用其制作蛋糕和面包時延緩面粉變質(zhì)，維持食品外形；能增強鈣的溶解 度，促進鈣在腸內(nèi)的吸收，為骨質(zhì)疏松患者也提供福音；還可以作為食品增稠劑、食品穩(wěn)定 劑、膳食纖維輔助材料、保健食品等。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，聚谷氨酸可改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤 保水性、透水性和透氣性，最終改善土壤質(zhì)量，提高農(nóng)作物產(chǎn)量；可用作緩釋劑，提高肥料、 農(nóng)藥和除草劑等的利用率；可保持植物根系水分，具有良好的保水作用，用Y-聚谷氨酸處 理種籽，使其外部形成保濕膜，有利于種子發(fā)芽、出苗和生根，尤其適用于干旱地區(qū)、沙漠改 造和珍稀花丼苗木。在醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域，Y-聚谷氨酸主鏈上具有大量活性較高的游離 羧基（-C00H)，使之容易結(jié)合一些藥物形成比較穩(wěn)定的復(fù)合物，是一種理想的可體內(nèi)生物降 解的醫(yī)用高分子物質(zhì)。y-聚谷氨酸可作為化妝品支持材料、皮膚保濕劑、表皮因子緩釋劑、 天然美容面膜等；可改善藥物的水溶性，提高藥物的利用率，降低藥物的毒副作用，增強藥 物的穩(wěn)定性，提高藥物的緩釋和控制作用，增強藥物的靶向作用。在環(huán)保領(lǐng)域，y-聚谷氨 酸可吸附重金屬離子，對冶金、工業(yè)廢水等的處理極具價值，而且還可作為阻垢劑來處理水 垢，作為絮凝劑處理污水。
[0005] 現(xiàn)有的菌株只能生產(chǎn)抗菌脂肽或者只能生產(chǎn)Y-聚谷氨酸或者只能生產(chǎn)一種抗 菌脂肽和y-聚谷氨酸，存在有生產(chǎn)成本高、原料利用率低、應(yīng)用范圍有限等問題，難以進 行規(guī)?；a(chǎn)和廣泛應(yīng)用；而本發(fā)明的菌株LM3403能夠聯(lián)產(chǎn)三種抗菌脂肽和Y-聚谷氨 酸，可以大大降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，更重要的是拓寬了菌株的應(yīng)用范圍。因此，本 發(fā)明的菌株LM3403具有巨大的應(yīng)用價值和市場開發(fā)潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一株能夠聯(lián)產(chǎn)多種抗菌脂肽和Y-聚谷氨酸的芽孢桿菌菌 株以及該菌株的用途。
[0007] 本發(fā)明提供的菌株LM3403可以用于生產(chǎn)三種抗菌脂肽、Y-聚谷氨酸，可以用于 生產(chǎn)微生物飼料及其添加劑、微生物肥料，可以用于生產(chǎn)生防制劑防控植物病害，也可以用 于生產(chǎn)醫(yī)藥化妝品添加劑、食品防腐劑、環(huán)保制劑等。
[0008] 本發(fā)明提供的菌株LM3403已于2014年6月25日保藏于中國微生物菌種保藏管 理委員會普通微生物中心（北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學(xué)院微生物研宄所）， 保藏號為CGMCCNo. 9377?？莶菅挎邨U菌LM3403在NA平板上生長良好，菌落圓形、不透明， 乳白色、邊緣不整齊。細胞桿狀，革蘭氏陽性，芽孢中生、橢圓形。
[0009] 本發(fā)明提供的枯草芽孢桿菌LM3403及其抗菌脂肽的特征為： 菌株LM3403具有合成Surfactin、Fengycin、Iturin三種抗菌脂肽的能力。ESI-MS質(zhì)譜分析結(jié)果顯示，m/z值1030、1044、1058處離子峰分別與C13_Surfactin[M+Na+]、 C14-Surfactin[M+Na+]、C15-Surfactin[M+Na+]分子量吻合，推測為脂肽Surfactin同 系物；m/z值 1065、1079、1093 處離子峰分別與C14-Iturin[M+Na+]、C15_Iturin[M+Na+]、 C16-Iturin[M+Na+]分子量吻合，推測為脂肽Iturin同系物；m/z值1449、1463、1477處離子 峰分別與C15_Fengycin[M+H+]、C16_Fengycin[M+H+]、C17Fengycin[M+H+]分子量吻合，推測為 脂肽Fengycin同系物。
[0010] 本發(fā)明提供了以枯草芽孢桿菌LM3403或其發(fā)酵產(chǎn)物或含有枯草芽孢桿菌LM3403 的菌劑在飼料領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明提供了以枯草芽孢桿菌LM3403或其發(fā)酵產(chǎn)物或含有枯草芽孢桿菌LM3403 的菌劑在食品、醫(yī)藥、化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0012] 本發(fā)明提供了以枯草芽孢桿菌LM3403或其發(fā)酵產(chǎn)物或含有枯草芽孢桿菌LM3403 的菌劑在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明提供了一株能夠合成Surfactin、Fengycin、Iturin三種抗菌脂肽和y-聚谷氨 酸的芽孢桿菌菌株，可以大大降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，更重要的是拓寬了菌株的應(yīng) 用范圍。
[0014] 本發(fā)明提供的菌株屬于是國際上公認的安全菌種，被美國FDA和環(huán)保署列為可商 業(yè)上應(yīng)用的微生物菌種之一，也是我國農(nóng)業(yè)部規(guī)定的免做安全鑒定的一級菌種之一。
[0015] 本發(fā)明提供的菌株LM3403能夠合成Surfactin、Fengycin、Iturin三種抗菌脂肽， 抗菌譜廣，適用范圍大，協(xié)同作用下對病原細菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、嗜水氣單胞菌 等)、腐敗真菌(黑曲霉、黃曲霉、灰綠曲霉、擴展青霉等)、病原真菌(禾谷鐮刀菌、尖孢鐮刀 菌、尖孢鐮孢菌、鏈格孢霉、細極鏈格孢、根菌索菌、