一种巨大普里斯特氏菌及其应用

本技术涉及聚羟基脂肪酸酯生产，特别是涉及一种巨大普里斯特氏菌及其应用。

背景技术：

1、传统的石油基塑料价格低廉、生产工艺简单且性能优异，在日常生产生活中应用极为广泛。然而，由于石油基塑料在自然环境中极难降解，且残留塑料碎片还会吸附其它有毒有害的污染物，从而给生态环境和人类健康带来严重危害，开发可替代石油基塑料的新型生物可降解材料是解决石油基塑料污染的最有效途径之一。

2、聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates，pha)是一种由微生物在营养不平衡条件下合成的天然高分子生物基聚合物，并作为碳源和能源贮存在细胞体内。pha除了具有传统的石油基塑料的热塑性和机械性能外，还具有良好的生物相容性、可降解性和功能可拓展性，在日用包装、化工产品和医用植入材料等领域应用前景广阔。

3、尽管pha材料能有效避免传统石油基塑料对生态环境造成的危害，但与传统石油基塑料相比，pha的生产成本昂贵，这极大制约了其商品化的应用。因此，当前亟需开发能够利用廉价底物高效生产pha的方法。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种新的巨大普里斯特氏菌及其应用。

2、本技术采用了以下技术方案：

3、本技术的第一方面公开了一种保藏编号为cctcc m 2022789的巨大普里斯特氏菌mibe00004。

4、需要说明的是，本技术从深圳市福田区红树林保护区滩涂表层的土壤中分离获得了多个具有较高pha累积产量的菌株，并分别进行了菌种保藏和专利保护。其中一个菌株即本技术的巨大普里斯特氏菌(priestia megaterium)mibe00004。本技术的一种实现方式中，巨大普里斯特氏菌(priestia megaterium)mibe00004发酵液的生物量达到13.8g/l，pha比例达到65.8％。并且，本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004具有利用多种廉价碳源高效合成pha的能力，例如可以利用廉价的蔗糖、糖蜜、木薯淀粉、粗甘油或乙酸钠作为单一碳源。采用本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，真正实现了pha的廉价、高效生产，为生产替代石油基塑料的天然高分子生物材料提供了重要的菌株资源和技术手段。

5、还需要说明的是，本技术巨大普里斯特氏菌mibe00004的优点之一是，可以利用多种廉价的底物，例如蔗糖、糖蜜、木薯淀粉、粗甘油等高效合成pha；而现有技术普遍只能使用价格昂贵的葡萄糖，也有部分能够使用某种单一的廉价底物，但是无法利用多种廉价底物。因此，本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004具有更强和更广的实用性，在原料成本降低方面具有极大的优势。

6、本技术的第二方面公开了一种菌剂，其中含有本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004或其发酵液。

7、需要说明的是，本技术的菌剂是指含有活的巨大普里斯特氏菌mibe00004的活菌制剂。由于本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004能够高效、低成本的生产pha；因此，可以将巨大普里斯特氏菌mibe00004或其发酵液制成菌剂进行售卖或使用。

8、本技术的一种实现方式中，菌剂中含有聚羟基脂肪酸酯，且聚羟基脂肪酸酯占巨大普里斯特氏菌mibe00004干重的比例大于65％。

9、需要说明的是，本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，其特点就是能利用多种廉价的单一碳源进行高效的生产pha，例如以糖蜜为单一碳源的液体培养基中发酵培养2天后，其中累积的pha比例达到65.8％，以蔗糖为单一碳源的液体培养基中发酵培养2天后，其中累积的pha比例达到78.3％；因此，优选的，本技术的菌剂中含有细胞干重比例大于65％的聚羟基脂肪酸酯。

10、本技术的第三方面公开了本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，或者本技术的菌剂在聚羟基脂肪酸酯生产中的应用。

11、本技术的聚羟基脂肪酸酯尤其包括聚3-羟基丁酸脂。

12、本技术的第四方面公开了一种生产聚羟基脂肪酸酯的方法，包括将本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，或本技术的菌剂，接种到液体培养基中，培养获得发酵液，从培养的发酵液中分离聚羟基脂肪酸酯。

13、需要说明的是，本技术方法由于采用本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，或含该菌株的菌剂，能够利用多种廉价碳源高效的生产pha，例如，本技术的一种实现方式中，发酵液的细胞干重可以达到13.8g/l，累积的pha占细胞干重的比例可以达到65.8％。

14、本技术的一种实现方式中，培养获得发酵液的培养条件为25-35℃，150-220r/min培养1-3天。

15、本技术的一种实现方式中，液体培养基为采用葡萄糖、蔗糖、糖蜜、木薯淀粉、粗甘油和乙酸钠中的任一种作为单一碳源的无机盐培养基。

16、需要说明的是，本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，其特点之一就是能够利用多种廉价的单一碳源高效生产pha，例如可以利用廉价的蔗糖、糖蜜、木薯淀粉、粗甘油或乙酸钠等，当然也可以利用葡萄糖作为单一碳源。

17、还需要说明的是，从碳源的成本价格考虑的话，优选采用蔗糖、糖蜜、木薯淀粉、粗甘油和乙酸钠中的任一种作为液体培养基的单一碳源。综合考虑碳源成本价格和pha合成效率，优选采用蔗糖、糖蜜、木薯淀粉和粗甘油中的任一种作为液体培养基的单一碳源；更优选采用糖蜜作为单一碳源。

18、本技术的一种实现方式中，液体培养基中还包括氮源。

19、本技术的一种实现方式中，氮源为酵母提取物和/或nh4cl。

20、本技术的一种实现方式中，无机盐培养基还包括na2hpo4、kh2po4、nacl、mgso4、cacl2、枸椽酸铁铵、微量元素液；其中，微量元素液中包括znso4、mncl2、h3bo3、cocl2、cucl2、nicl2和namoo4。

21、本技术的一种实现方式中，液体培养基由以下成分组成，

22、(1)碳源：葡萄糖、蔗糖、糖蜜、木薯淀粉、粗甘油和乙酸钠中的任一种；

23、(2)氮源：酵母提取物和nh4cl；

24、(3)其它营养成分：na2hpo4、kh2po4、nacl、mgso4、cacl2、枸椽酸铁铵和微量元素液，微量元素液由znso4、mncl2、h3bo3、cocl2、cucl2、nicl2和namoo4组成。

25、本技术的一种实现方式中，液体培养基中碳源的浓度为30g/l，氮源中酵母提取物的浓度为1g/l，nh4cl的浓度为1g/l，其它营养成分由9g/l的na2hpo4、1.5g/l的kh2po4、30g/l的nacl、0.2g/l的mgso4、0.02g/l的cacl2、0.0012g/l的枸椽酸铁铵和100μl的微量元素液组成，微量元素液由1g/l znso4、0.3g/l mncl2、3g/l h3bo3、2g/l cocl2、0.1g/l cucl2、0.2g/l nicl2和0.3g/l namoo4组成。

26、需要说明的是，以上具体的液体培养基配方只是本技术的一种实现方式中证实能够利用廉价单一碳源进行高效生产pha的液体培养基配方，例如采用以上配方，以糖蜜为单一碳源发酵培养2天后，细胞干重为13.8g/l，其中累积的pha比例达到65.8％。糖蜜成本低，且获得了较高的pha产量。可以理解，本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，其关键在于可以利用多种廉价的单一碳源进行高效的pha生产，至于液体培养基中的其他组分，可以根据需求或实际情况进行试验允许的调整，并不仅限于以上具体配方；特别是在确保碳源和氮源的情况下，其它营养成分可以根据实际情况进行删减或替换，其它营养成分中各组分的用量也可以根据实际情况进行调整。

27、本技术的第五方面公开了本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，或者本技术的菌剂，或者本技术生产聚羟基脂肪酸酯的方法，在制备基于聚羟基脂肪酸酯的生产包装材料、粘合材料、喷涂材料或医用材料中的应用。

28、本技术的有益效果在于：

29、本技术的巨大普里斯特氏菌mibe00004，能够利用多种廉价的单一碳源进行聚羟基脂肪酸酯的高效生产，本技术的一种实现方式中，发酵液中细胞干重达到13.8g/l，聚羟基脂肪酸酯占细胞干重的比例高达65.8％，为生产替代石油基塑料的天然高分子生物材料提供了一株新的菌株资源，为高效、低成本的生产聚羟基脂肪酸酯提供了一种新的方案和途径。