本發(fā)明屬于生物，具體涉及一株高效代謝偶氮色素的植物乳桿菌及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著人口的增長(zhǎng)和工業(yè)的發(fā)展，全球每年生產(chǎn)超過(guò)10萬(wàn)種商業(yè)用染料，產(chǎn)量超過(guò)70萬(wàn)t，80％以上的染料為含偶氮鍵、芳香環(huán)類的復(fù)雜有機(jī)化合物，主要用于印染，紡織品，塑料，造紙，食品，化妝品和制藥行業(yè)，產(chǎn)生了大量的有色污水。染料即使是非常低的濃度下依然可以使水的顏色變深。很多合成染料由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而難以降解。在水生態(tài)系統(tǒng)中，不當(dāng)?shù)募徔椚玖衔鬯幚硎沟霉獯┩噶ο陆?，反過(guò)來(lái)會(huì)影響光合作用、溶解氧濃度、水質(zhì)、水生動(dòng)植物的生存，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。此外，許多人工合成偶氮染料具有毒性、致癌性、致突變性、對(duì)人類有潛在的健康危害。

2、傳統(tǒng)染料的處理方法主要包括氧化法、絮凝、過(guò)氧化氫和紫外照射等物理和化學(xué)方法。但是由于其高成本限制了生產(chǎn)規(guī)模，甚至有些染料的去除效果并不明顯。許多細(xì)菌、真菌和海藻類有吸附或者降解偶氮染料的能力，水溶性偶氮染料能被生物轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定無(wú)毒的最終產(chǎn)物，因此生物法被認(rèn)為是目前專屬性強(qiáng)、資源消耗低、高效、環(huán)保的處理方法。植物乳桿菌是乳酸菌的一種，在自然界分布極為廣泛，并且因?yàn)槠渚哂辛己玫沫h(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性及安全性，在食品和醫(yī)藥等與人類生活密切相關(guān)的重要領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值也極高。然而人工合成的偶氮類色素不是植物乳桿菌的傳統(tǒng)碳源和氮源，菌株對(duì)該類化合物的代謝效率一般較低，且該類化合物對(duì)菌株也有一定毒性，導(dǎo)致菌株無(wú)法正常生長(zhǎng)繁殖，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。因此開發(fā)高效利用偶氮類色素的菌株是本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供了一種高效代謝偶氮色素的植物乳桿菌及其制備方法和應(yīng)用。

2、本發(fā)明涉及一種植物乳桿菌突變菌株，是以野生型植物乳桿菌為出發(fā)菌，通過(guò)連續(xù)培養(yǎng)階梯式增加培養(yǎng)基中偶氮色素(誘惑紅)濃度的方式對(duì)出發(fā)菌株進(jìn)行適應(yīng)性馴化獲得的。

3、本發(fā)明第一方面提供了一種高效代謝偶氮色素的植物乳桿菌，分類學(xué)名為植物乳桿菌e4103，于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為cgmccno.31189，保藏地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所；

4、本發(fā)明的第二方面提供了上述植物乳桿菌在食品或環(huán)境中脫色的應(yīng)用；

5、本發(fā)明的第三方面提供了上述植物乳桿菌的制備方法，包括以下步驟：

6、(1)初步液體培養(yǎng)基的配制：取9～11g/l蛋白胨，9～11g/l牛肉膏，4～6g/l酵母粉，19～21g/l葡萄糖，0.9～1.1g/l吐溫-80，1～3g/l磷酸氫二鉀，4～6g/l醋酸鈉，1～3g/l檸檬酸鈉，0.15～0.25g/l七水硫酸鎂，0.05～0.06g/l無(wú)水硫酸錳，調(diào)節(jié)ph值為6～7，120～134℃滅菌10～20min，待冷卻備用；

7、(2)活化菌群：將保藏于-90～-70℃甘油管中的的出發(fā)菌株劃線接種于mrs瓊脂培養(yǎng)基中，于30～38℃厭氧培養(yǎng)46～50h獲得單菌落后傳入(1)中所述液體培養(yǎng)基，在30～38℃下厭氧培養(yǎng)16～24h；

8、(3)第一階段馴化：將上述步驟(2)中活化的菌種控制od600為0.75～0.85接入步驟(1)中的培養(yǎng)基，偶氮色素初始誘惑紅濃度為0.05～0.07g/l，每一代濃度增加0.02g/l直至誘惑紅濃度達(dá)到0.5～0.6g/l，在30～38℃下厭氧培養(yǎng)24-48h；

9、(4)第二階段馴化：將上述步驟(3)中經(jīng)過(guò)第一階段馴化的菌種控制od600為0.75～0.85接入步驟(1)中葡萄糖含量減半的培養(yǎng)基，重復(fù)步驟(3)培養(yǎng)，即得；

10、進(jìn)一步的，步驟(1)，所述液體培養(yǎng)基的配制包括：取10g/l蛋白胨，10g/l牛肉膏，5g/l酵母粉，20g/l葡萄糖，1g/l吐溫-80，2g/l磷酸氫二鉀，5g/l醋酸鈉，2g/l檸檬酸鈉，0.2g/l七水硫酸鎂，0.054g/l無(wú)水硫酸錳，調(diào)節(jié)ph值為6～7，121℃滅菌15min，待冷卻備用；

11、進(jìn)一步的，步驟(2)中，所述保藏溫度為-80℃；

12、進(jìn)一步的，步驟(2)中，所述厭氧培養(yǎng)為37℃下培養(yǎng)48h；

13、進(jìn)一步的，步驟(3)中，所述od600為0.8；

14、進(jìn)一步的，步驟(3)中，所述偶氮色素初始誘惑紅濃度為0.06g/l，每一代濃度增加0.02g/l直至偶氮色素誘惑紅濃度達(dá)到0.52g/l，37℃厭氧馴化24-48h；

15、進(jìn)一步的，步驟(3)中，所述od600為0.8；

16、有益效果

17、本發(fā)明通過(guò)分階段階梯式馴化，第一階段偶氮色素脫色菌先經(jīng)過(guò)活化，提高微生物的活力，使微生物逐漸適應(yīng)高濃度誘惑紅環(huán)境；再經(jīng)第二階段馴化，通過(guò)降低培養(yǎng)基中的葡萄糖含量從而減少碳源，促進(jìn)微生物對(duì)偶氮色素誘惑紅提供的碳源的利用，從而提高微生物對(duì)誘惑紅的適應(yīng)能力及脫色效率。所述突變菌株可作為食品或環(huán)境中的脫色菌株，有利于降低污水脫色的成本，促進(jìn)其在工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種高效代謝偶氮色素的植物乳桿菌，其特征在于，所述植物乳桿菌的分類學(xué)名為植物乳桿菌e4103，于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為cgmccno.31189。

2.一種權(quán)利要求1所述植物乳桿菌在食品或環(huán)境中脫色的應(yīng)用。

3.一種權(quán)利要求1所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，步驟(1)，所述液體培養(yǎng)基的配制包括：取10g/l蛋白胨，10g/l牛肉膏，5g/l酵母粉，20g/l葡萄糖，1g/l吐溫-80，2g/l磷酸氫二鉀，5g/l醋酸鈉，2g/l檸檬酸鈉，0.2g/l七水硫酸鎂，0.054g/l無(wú)水硫酸錳，調(diào)節(jié)ph值為6～7，121℃滅菌15min，待冷卻備用。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述保藏溫度為-80℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述厭氧培養(yǎng)為37℃下培養(yǎng)48h。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述od600為0.8。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述偶氮色素初始誘惑紅濃度為0.06g/l，每一代濃度增加0.02g/l直至偶氮色素誘惑紅濃度達(dá)到0.52g/l，37℃厭氧馴化24-48h。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物乳桿菌的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述od600為0.8。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種耐受并高效代謝偶氮色素的植物乳桿菌突變株，其菌株分類學(xué)命名為植物乳桿菌E4103，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，保藏編號(hào)為CGMCC?No.31189。該菌株經(jīng)不斷增加偶氮色素誘惑紅濃度的連續(xù)培養(yǎng)方式進(jìn)行適應(yīng)性馴化，通過(guò)自然選擇獲得。本發(fā)明所得菌株不僅能在0.52g/L濃度誘惑紅的條件下正常生長(zhǎng)，并與出發(fā)菌株相比較，將誘惑紅脫色率提高了10.66％，本發(fā)明可為后續(xù)開發(fā)偶氮染料脫色菌株提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)，促進(jìn)其在工業(yè)領(lǐng)域中的推廣與應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：劉志佳,張慧欣,曾旖,易俊潔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19