专利名称：角蛋白降解菌njy1的制作方法
技术领域：
本发明一种角蛋白降解菌NJY1，属于生物高技术领域，是利用微生物发酵的 方法降解角蛋白，适用于优质蛋白饲料的生产。
背景技术：
近年来，随着我国畜牧业的迅速发展，对饲料蛋白质的需求量也越来越高， 目前，我国主要靠进口鱼粉来解决蛋白质资源的不足，所以如何开发新的蛋白质 资源是目前研究的热点。我国羽毛资源极为丰富，年产量达几十万吨，大量羽毛 的废弃不仅造成资源的巨大浪费，而且污染环境。禽类羽毛的蛋白含量高， 一般 在75 90%，而且氨基酸种类较齐全，除赖氨酸和蛋氨酸含量稍低外，其它动 物必需氨基酸的组成高于鱼粉，特别是胱氨酸含量为各种天然蛋白饲料之最，在 一定程度上补充了蛋氨基酸的不足。但禽类羽毛主要由角蛋白构成，疏水性氨基 酸分布在角蛋白的外周，少量亲水性氨基酸包容于肽链及蛋白质骨架的内部，肽 链之间形成许多二硫键，呈索状结构，性质极其稳定，在水、盐酸及稀盐溶液中 极难溶解。如未经处理，消化道内的常见酶类(胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白 酶等)很难将其分解，畜禽对其消化率较低。因此建立合适可行的方法将羽毛蛋 白转变为可消化蛋白和氨基酸不仅可以变废为宝、保护环境，还可以促进可持续 发展，且具有广阔的应用前景。用微生物发酵处理羽毛，可裂解二硫键，减少了 蛋白质变性与氨基酸的损失，提高羽毛粉中氨基酸的消化率，增加了可消化氨基 酸，改善了必需氨基酸的平衡性，并降低了氮排除量，减少了氮污染，羽毛粉的 营养价值显著提高，所获得的经济收益显然要比常规方法加工的羽毛粉高的多。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于针对生产实践中饲料蛋白资源开始出现严重短缺的问 题，提供一种角蛋白降解高效菌株，用于开发新的蛋白饲料。
技术方案
本发明提供一种角蛋白降解菌，该菌株NJY1分类命名为苏云金芽孢
杆菌(Sad/^wto/^g/e/M/s), 2008年05月12日保藏于中国微生物菌种保藏管 理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCN0.2494。主要生物学特性 为G+，菌体为杆状，大小约0.6 0.7nmxl.4 1.5pm，具有鞭毛；接触酶，葡萄 糖、蔗糖产酸，利用柠檬酸盐，水解酪素、明胶、淀粉阳性；阿拉伯糖，甘露 醇、木糖产酸阴性。该菌株16SrDNA的Genbank登陆号为EU624205。
上述菌株NJY1的扩大培养方法为
1) 种子培养基的配方为，1L蒸馏水中含6.0g蛋白胨，4.0g牛肉浸膏，2.0g 酵母浸汁，5.0g氯化钠。加热溶解，调节pH7.5， 12rC高压灭菌15min。
2) 将上述得到的菌株NJY1接种于装有50mL种子培养基的250mL的锥形 瓶中，温度37X:条件下，在摇床上以120r/min的转速培养24h，获得NJY1菌 液，菌体数量为4X10"CFU/mL。角蛋白降解菌NJY1能在羽毛粉培养基上生长，产生透明水解圈。所述羽毛 粉培养基配方为1L蒸馏水中含5.0g氯化钠，20.0g羽毛粉，20.0g琼脂粉。 加热溶解，调节pH7.5， 121'C高压灭菌15min。
用角蛋白降解菌NJY1发酵角蛋白发酵培养基，角蛋白降解率达72.5%。角 蛋白发酵培养基的配方为，1L蒸馏水中含O.Olg氯化钙，O.lg硫酸镁，0.5g 氯化钠，0.3g磷酸氢二钾，0.4g磷酸二氢钾，20g羽毛粉，调节pH7.5， 121°C 高压灭菌15min。
有益效果
本发明提供了角蛋白降解菌NJY1。角蛋白降解菌NJY1能在羽毛粉培养基 上生长，产生透明水解圈。用角蛋白降解菌NJY1发酵角蛋白发酵培养基，角蛋 白降解率达72.5%。本发明还提供了角蛋白降解菌NJY1的扩大培养方法，产品 中的菌体数量达到4X 10"CFU/mL。
角蛋白降解菌NJY1可用于畜禽屠宰废弃羽毛资源的开发利用，产量巨大的 畜禽屠宰羽毛用高效菌株发酵后可作为优质蛋白词料源，特别是将羽毛蛋白转化 成饲料，不仅可以变废为宝、保护环境，还可以促进可持续发展，具有广阔的应 用前景。
具体实施例方式
实施例l:高效菌株分离
从堆积羽毛的土壤等特殊环境中采集样品2g，加入10mL无菌生理盐水， 振荡lmin，静置5min，吸取上清液接种营养肉汤培养基，温度37'C条件下培养 48h。
将上述培养菌种划线接种羽毛粉培养基平板，温度37'C条件下培养24h。 所述羽毛粉培养基配方为，1L蒸馏水中含5.0g氯化钠，20.0g羽毛粉，20.0g 琼脂粉。加热溶解，调节pH7.5， 12rC高压灭菌15min。
对上述培养基中产生水解圈较大的细菌进行纯培养。得到水解角蛋白能力 较大的一株细菌，命名为NJY1。该菌株NJY1分类命名为苏云金芽孢杆菌 (5fld/to^"n'"g/e"^)， 2008年05月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委 员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCNO. 2494。主要生物学特性为G+， 菌体为杆状，大小约0.6 0.7nmxl.4 1.5nm，具有鞭毛；接触酶，葡萄糖、蔗 糖产酸，利用柠檬酸盐，水解酪素、明胶、淀粉阳性；阿拉伯糖，甘露醇、木 糖产酸阴性。该菌株16S rDNA的Genbank登陆号为EU624205。
实施例2:上述菌株NJY1的扩大培养
种子培养基的配方为，1L蒸馏水中含6.0g蛋白胨，4.0g牛肉浸膏，2.0g 酵母浸汁，5.0g氯化钠。加热溶解，调节pH7.5， 12rC高压灭菌15min。
将上述得到的菌株NJY1接种于装有50mL种子培养基的250mL的锥形瓶 中，温度37'C条件下，在摇床上以120r/min的转速培养24h，获得NJY1液体 培养物，菌体数量为4X10"CFU/mL。
实施例3:利用菌株NJY1在羽毛发酵培养基中发酵降解羽毛
取实施例2获得的NJY1液体培养物lmL，接种于装有lOOmL羽毛发酵培 养基的500mL锥形瓶中，温度37'C条件下，在摇床上以180r/min的转速培养3 天。羽毛发酵培养基的配方为，1L蒸馏水中含O.Olg氯化钙，O.lg硫酸镁，0.5g 氯化钠，0.3g磷酸氢二钾，0.4g磷酸二氢钾，160根完整羽毛，调节pH8.0， 121 'C高压灭菌15min。培养基中的羽毛随时间的增加先是羽毛小枝逐渐脱落，然后 羽毛梗逐渐断裂，3天后羽毛完全降解，培养基成为均一的混悬液。
实施例4:禾IJ用菌株NJY1在角蛋白发酵培养基中发酵降解角蛋白取实施例2获得的NJY1液体培养物lmL，接种于装有lOOmL角蛋白发酵 培养基的500mL锥形瓶中，温度37"C条件下，在摇床上以180r/min的转速培养 3天。角蛋白发酵培养基的配方为，1L蒸馏水中含O.Olg氯化钙，O.lg硫酸镁， 0.5g氯化钠，0.3g磷酸氢二钾，0.4g磷酸二氢钾，20g羽毛粉，调节pH7.5， 121 。C高压灭菌15min。根据残渣重量的变化测定角蛋白降解率，培养三天后角蛋白 降解率为72.5%。
权利要求
1.一种角蛋白降解菌NJY1，其特征在于，该菌株NJY1分类命名为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)，2008年05月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC NO.2494。
2. 如权利要求l所述的角蛋白降解菌，其扩大培养方法为-(1) 种子培养基的配制1L蒸馏水中含6.0g蛋白胨、4.0g牛肉浸膏、2.0g酵母浸汁和 5.0g氯化钠，加热溶解，调节pH7.5， 121'C高压灭菌15min;(2) 将权利要求1所述菌株NJY1接种于装有50mL种子培养基的250mL的锥形瓶中， 温度37'C条件下，在摇床上以120r/min的转速培养24h，获得NJY1菌液。
3. 权利要求1或2所述的角蛋白降解菌在降解含角蛋白物质如羽毛和动物毛发以获取 小分子蛋白、多肽、氨基酸方面的应用。
全文摘要
本发明涉及一种角蛋白降解菌NJY1，属于生物高技术领域。该菌株NJY1分类命名为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)，保藏号为CGMCC NO.2494。将菌株接种于种子培养基中，37℃条件下，以120r/min培养24h，获得NJY1液体培养物。该菌株在羽毛粉培养基上产生透明的水解圈，在羽毛发酵培养基中发酵降解羽毛，在角蛋白发酵培养基中角蛋白降解率为72.5％，本发明是利用微生物发酵的方法降解角蛋白，适用于优质蛋白饲料的生产。可用于畜禽屠宰废弃羽毛资源的开发利用，特别是将羽毛蛋白转化成饲料，不仅可以变废为宝、保护环境，还可以促进可持续发展，具有广阔的应用前景。
文档编号C12N1/20GK101372678SQ200810155958
公开日2009年2月25日 申请日期2008年10月22日 优先权日2008年10月22日
发明者姚大伟, 杨德吉, 政 王, 郭士兵, 陶艳华 申请人:南京农业大学