一种角蛋白降解菌njk4的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种角蛋白降解菌NJK4，属于生物高【技术领域】。该菌株NJK4分类命名为：短小芽孢杆菌(Bacillus?pumilus)，保藏号为CGMCC?NO.3980。将菌株接种于种子培养基中，37℃条件下，以120r/min培养24h，获得NJK4液体培养物。该菌株在羽毛发酵培养基中可降解羽毛角蛋白，羽毛角蛋白降解率达85.76％，发酵羽毛粉的体外消化率为94.73％。角蛋白降解菌NJK4可用于畜禽屠宰废弃羽毛资源的开发利用，将废弃的羽毛转化为优质蛋白饲料源，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。
【专利说明】—种角蛋白降解菌NJK4
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种角蛋白降解菌NJK4的扩大培养方法及应用。【背景技术】
[0002]畜禽所需的蛋白质主要来源于饲料，我国蛋白质饲料资源十分匮乏，突出表现在豆柏和鱼粉等优质蛋白饲料的供应量严重不足，极大地制约了我国畜牧业的发展，人们迫切要求加快新型饲料技术的研究与开发。在众多的蛋白质饲料原料中羽毛粉的粗蛋白含量闻达80~85%,而优质鱼粉的粗蛋白含量仅有72%,因此,开发羽毛粉作为蛋白质词料具有广阔的应用前景。作为畜禽屠宰加工业的副产品，我国废弃羽毛资源极为丰富，大量的羽毛资源的废弃不仅造成了资源的巨大浪费，而且污染环境。然而，消化道常见酶类很难将羽毛粉分解，存在消化利用率低的问题。采用微生物、微生物酶降解的方法将废弃的羽毛转化为可吸收的优质蛋白质饲料，这是目前羽毛粉加工中最为有效的方法。该方法的操作温度较低，耗能少，减少了蛋白质变性与氨基酸的损失，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，减少了氮污染，营养价值得到显著提高的同时经济效益也显著增加，环境污染降到最低。随着发酵工程和酶工程的进一步发展，此种方法在羽毛粉加工中有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0003]技术问题
[0004]本发明的目的在于针对生产实践中饲料蛋白资源严重短缺的问题，提供一种角蛋白降解高效菌株，用于开发新的蛋白质饲料。
[0005]技术方案
[0006]本发明提供一种角蛋白降解菌，该菌株NJK4分类命名为:短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，2010年07月02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 N0.3980。主要生物学特性为G+，菌体为杆状，形成芽孢，电子显微镜测量菌体大小为0.7 μ mX 2.7 μ m，具有鞭毛；接触酶，V-Ρ反应，葡萄糖、蔗糖产酸，利用柠檬酸盐阳性；厌氧生长，卵黄反应，利用丙酸盐，水解淀粉阴性。
[0007]上述菌株NJK4的扩大培养方法为:
[0008]1)种子培养基的配方为，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氯化钠。加热溶解，调节pH7.5，121°C高压灭菌15min。
[0009]2)将上述菌株NJK4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NJK4菌液，菌体数量为8 X 1013CFU/mL。
[0010]有益效果
[0011]本发明提供了一种角蛋白降解菌NJK4。角蛋白降解菌NJK4可在羽毛发酵培养基中降解羽毛角蛋白，羽毛角蛋白降解率达85.76%，发酵羽毛粉的消化率为94.73%。本发明还提供了角蛋白降解菌NJK4的扩大培养方法，产品中的菌体数量达到8X 1013CFU/mL。[0012]角蛋白降解菌NJK4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饲料源，特别是将羽毛角蛋白转化成饲料，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。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为角蛋白降解菌NJK4透射电镜照片。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:角蛋白降解菌株的分离
[0015]从长期堆积羽毛的土壤环境中采集样品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。
[0016]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pH7.5,121°C高压灭菌15min。
[0017]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强的一株细菌，命名为:NJK4。该菌株NJK4分类命名为:短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),2010年07月02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 N0.3980。主要生物学特性为G+，菌体为杆状，形成芽孢，电子显微镜测量菌体大小为
0.7X2.7 μ m，具有鞭毛；接触酶，V-P反应，葡萄糖、蔗糖产酸，利用柠檬酸盐阳性；厌氧生长，卵黄反应，利用丙酸盐，水解淀粉阴性。
[0018]实施例2:上述菌株NJK4的扩大培养
[0019]种子培养基的配方为，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氯化钠。加热溶解，调节pH7.5，121°C高压灭菌15min。
[0020]将上述得到的菌株NJK4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NJK4液体培养物，菌体数量为8X1013CFU/mL。
[0021]实施例3:利用菌株NJK4在羽毛发酵培养基中发酵降解羽毛角蛋白
[0022]取实施例2获得的NJK4液体培养物lmL，接种于装有100mL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蒸懼水中含:0.05g氯化钙,0.15g七水硫酸镁,0.15g氯化钠,0.54g磷酸氢二钾，0.09g磷酸二氢钾，20g羽毛，调节pH7.5，121°C高压灭菌15min。
[0023]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；培养基逐渐变得浑浊，颜色逐渐加深，最后成为均一的深棕色混悬液。根据残渣重量的变化测定羽毛角蛋白降解率，培养3天后，羽毛角蛋白降解率达85.76%。
[0024]实施例4:发酵产物体外蛋白消化率测定
[0025]将实施例3中羽毛发酵培养基中的羽毛更换为羽毛粉，相同条件下发酵3天。发酵结束后将发酵产物直接烘干至恒重，即为发酵羽毛粉。采用胃蛋白酶和胰蛋白酶两步法体外测定发酵羽毛粉的消化率，结果:发酵羽毛粉的体外消化率为94.73%，而未发酵羽毛粉的体外消化率为46.43%，可见羽毛粉经角蛋白降解菌NJK4发酵后消化率有了极大的提高，可以作为优质的蛋白资源应用。
【权利要求】
1.一种角蛋白降解菌NJK4，其特征在于，该菌株NJK4分类命名为:短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，2010年07月02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 N0.3980。
2.如权利要求1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NJK4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NJK4菌液。
3.权利要求1或2所述的角蛋白降解菌在降解羽毛蛋白资源以获取小分子蛋白、多肽、氨基酸等方面的应用。
【文档编号】C12N1/20GK103555639SQ201310577095
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】姚大伟, 杨德吉, 许家荣, 聂康康, 许俊才 申请人:南京农业大学