本发明属于微生物,尤其涉及一种红树林几丁质杆菌fcg-7及其在制备n-乙酰氨基葡萄糖中的应用。
背景技术:
1、水产养殖业和加工业的迅速发展造成了大量虾蟹壳废弃物的积累。目前这些富含几丁质的副产品的处理造成资源浪费和环境污染,影响水产养殖业的健康可持续发展。
2、n-乙酰氨基葡萄糖(glcnac)作为几丁质的单体,在生物质合成中扮演着重要的角色,是合成含氮化学品的关键中间体。除此之外,glcnac也被广泛应用于制备杂环化合物、酸类、醇类和氨基糖等含氮化学品。在食品保健、化妆品和生物医药领域,glcnac的应用十分广泛。在食品保健领域,glcnac常被用作配料,其补充可以显著降低结肠癌和肺癌的发病率超过25%,降低癌症死亡率13%。在化妆品工业中,glcnac被用作透明质酸的优良合成底物,有助于刺激胶原蛋白的合成。此外,glcnac对于治疗炎症性肠病具有明显疗效。在植物领域,glcnac可以促进种子萌发,增强植物抗性,常被用于植物种子和叶面的肥料中。
3、目前,glcnac的主要制备方法是化学提取法。然而,由于化学提取法存在反应剧烈、成本高和环境污染等问题,不符合国家的绿色可持续发展政策要求。为了满足这一政策导向,研究人员将目光转向了微生物法,即利用微生物对几丁质进行绿色降解生产glcnac的方法,已成为当前的研究热点。与传统的化学方法相比,微生物降解虾蟹壳生产glcnac的方法具有温和的反应条件和低能耗的优势。此外,耐低温微生物能够在较低温度下降解几丁质废弃物,加速几丁质的降解过程,提高处理效率。这种方法不仅能够节约能源消耗、降低生产成本,还能减少环境污染。因此,寻找具有高效降解虾蟹壳能力的耐低温微生物对于综合利用几丁质废弃物生产glcnac和环境保护具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种红树林几丁质杆菌fcg-7及其在制备n-乙酰氨基葡萄糖中的应用;本发明提供的菌株具有很好的耐低温特性和产胞外几丁质酶的能力,能在低温条件下高效降解几丁质生产具有优良生物学效应的n-乙酰氨基葡萄糖。
2、本发明提供了一种红树林几丁质杆菌(chitinibacter mangrovi)fcg-7,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmcc no:63488。
3、本发明还提供了利用所述的红树林几丁质杆菌fcg-7产胞外几丁质酶的方法,包括以下步骤:
4、1)将红树林几丁质杆菌fcg-7接种于种子培养基中培养获得种子液;
5、2)将种子液接种于几丁质酶发酵培养基中进行发酵培养获得发酵液;
6、3)固液分离所述发酵液,收集上清即为几丁质酶液。
7、优选的,步骤2)所述的几丁质酶发酵培养基,以水为溶剂,包括以下浓度的组分:
8、kh2po40.25~0.35g/l,k2hpo40.6~0.8g/l,feso4 0.08~0.12g/l,cacl20.08~0.12g/l,mgso40.45~0.55g/l,nacl0.8~1.2g/l,粉末几丁质8~12g/l,尿素8~12g/l;所述几丁质酶发酵培养基的ph值为8~9。
9、优选的,步骤2)所述发酵培养的温度为20~30℃,所述发酵培养的转速190~220rpm,所述发酵培养的时间48~96h。
10、优选的,步骤2)所述的种子液的接种量为4~5%(v/v)。
11、本发明提供了所述方法制备获得的几丁质酶液。
12、本发明提供了所述的红树林几丁质杆菌fcg-7或所述的几丁质酶液在降解几丁质中的应用,利用所述红树林几丁质杆菌fcg-7或几丁质酶液降解几丁质,制备n-乙酰氨基葡萄糖。
13、优选的,将所述的几丁质酶液与几丁质底物混合,在4~30℃反应4~24h,终止反应后收集上清液即为n-乙酰氨基葡萄糖。
14、优选的,所述几丁质酶液与几丁质底物混合的体积比例为(1~2):(1~2).
15、优选的,所述几丁质底物为胶体几丁质、粉末几丁质或虾蟹壳废弃物。
16、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明提供了一种红树林几丁质杆菌fcg-7及其在制备n-乙酰氨基葡萄糖中的应用,本发明的红树林几丁质杆菌fcg-7,与现有技术已知的菌株相比,能在低温条件下良好生长,同时具有良好的胞外产酶的能力,在低温条件下对几丁质降解的性能有所提高,并且具有传代稳定性的特性;有望应用到几丁质类生物质为原料(例如虾蟹壳等)在低温条件下生产高附加值n-乙酰氨基葡萄糖中。
1.一种红树林几丁质杆菌(chitinibacter mangrovi)fcg-7,其特征在于,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmcc no:63488。
2.利用权利要求1所述的红树林几丁质杆菌fcg-7产胞外几丁质酶的方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2)所述的几丁质酶发酵培养基,以水为溶剂,包括以下浓度的组分:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤2)所述发酵培养的温度为20~30℃,所述发酵培养的转速190~220rpm,所述发酵培养的时间48~96h。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,步骤2)所述的种子液的接种量为4~5%(v/v)。
6.权利要求2~5任意一项所述方法制备获得的几丁质酶液。
7.权利要求1所述的红树林几丁质杆菌fcg-7或权利要求6所述的几丁质酶液在降解几丁质中的应用,其特征在于,利用所述红树林几丁质杆菌fcg-7或几丁质酶液降解几丁质,制备n-乙酰氨基葡萄糖。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,将权利要求6所述的几丁质酶液与几丁质底物混合,在4~30℃反应4~24h,终止反应后,收集上清液即为n-乙酰氨基葡萄糖。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述几丁质酶液与几丁质底物混合的体积比例为(1~2):(1~2)。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述几丁质底物为胶体几丁质、粉末几丁质或虾蟹壳废弃物。