一种鞘氨醇盒菌及其应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种鞘氨醇盒菌及其应用。

背景技术

纤维素酶是一类能将纤维素水解为低聚葡萄糖及葡萄糖的酶，很多自然界微生物均含有纤维素酶。由于纤维素酶可以广泛应用于纺织、造纸、食品及生物燃料等工业。然而，在纤维素酶水解的过程中，产生的大量纤维二糖及寡糖会强烈抑制纤维素酶的活性，导致纤维素水解效率的急剧下降。β-葡萄糖苷酶可以高效催化纤维二糖及寡糖转化为葡萄糖，会解除产物抑制，从而保证整个水解过程连续而稳定。氨氮能够消耗大量的水体中溶解氧，造成水体缺氧，同时也可能引起水体富营养化。

传统的硝化细菌为自养菌，所要求的生长环境严格，生长速度慢，难于大量培养，造成应用受到限制。异养硝化细菌能够直接利用水体中有机质营养进行生长的同时降解氨氮，适应性强，生长速度快，可同时去除COD和氨氮。

发明内容

本发明的目的是提供一种鞘氨醇盒菌及其应用。

第一方面，本发明提供了鞘氨醇盒菌C21，其保藏编号为CGMCC No.25514。

第二个方面，本发明提供了第一方面所述的鞘氨醇盒菌C21或其培养液或其重悬液在制备β-葡萄糖苷酶中的应用。

第三个方面，本发明提供了第一方面所述的鞘氨醇盒菌C21或其培养液或其重悬液在降解七叶苷中的应用。

第四个方面，本发明提供了第一方面所述的鞘氨醇盒菌C21或其培养液或其重悬液在降解氨氮中的应用。

第五个方面，本发明提供了一种降解氨氮的方法，包括如下步骤：在含有氨氮的培养基培养第一方面所述的鞘氨醇盒菌C21，实现降解氨氮。

第六个方面，本发明提供了一种降解七叶苷的方法，包括如下步骤：在含有七叶苷的培养基培养第一方面所述的鞘氨醇盒菌C21，实现降解七叶苷。

本发明的实验证明，本发明提供的菌株名称为C21，中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏号为CGMCC No.25514。该菌能够产β-葡萄糖苷酶，能够异养硝化，是一株功能性的鞘氨醇盒菌新物种。

保藏说明

菌种名称：鞘氨醇盒菌

拉丁名：Sphingopyxis sp.

菌株编号：C21

保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心

保藏机构简称：CGMCC

地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所

保藏日期：2022年8月10日

保藏中心登记入册编号：CGMCC No.25514

附图说明

图1为NCBI比对结果。

图2为C21系统发育树。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、鞘氨醇盒菌的分离鉴定

一、鞘氨醇盒菌的分离

2019年7月从天津蓟州区水样中分离得到纯菌株C21。

二、鉴定

1、形态鉴定

将上述分离的C21菌株在LB(10g/L NaCl、10g/L蛋白胨、5g/L酵母粉，pH 7-8)固体培养基上培养，形成圆形凸起褶皱黄色菌落，与鞘氨醇盒菌形态相同。

2、16S rDNA基因鉴定

将活化的C21接种在液体LB培养基中，30℃、150rpm振荡培养24h。取1ml新鲜培养菌液4℃、8000rpm离心5min，收集菌体于2ml离心管中，采用DNA提取试剂盒提取DNA。电泳检测后，采用通用引物8F/1492R进行PCR扩增。PCR产物电泳检测后，测定16S rDNA基因序列，具体序列见序列表1。

使用Ezbiocloud数据库将上述C21菌株的16S rDNA基因比对后发现，该菌株属于Sphingopyxis，但跟已有模式菌株的相似性很低，与Sphingopyxis indica相似性最高只有97.98％。

使用NCBI数据库比对将上述C21菌株的16S rDNA基因比对，结果如图1所示，可以看出，与Sphingopyxis sp.PETBA06相似性最高只有98.28％。

将已有模式菌株序列、Sphingopyxis sp.PETBA06序列，以及专利CN114672438A、CN113699060A、CN111321092A、CN111378599A、CN109486717A、CN105969701A、CN101680015A、KR102228010B1公开疑似新种的序列，使用软件MEGA构建系统发育树如图2，C21在系统发育树上处于独立的一支。

因此，C21菌株为一种新发现的鞘氨醇盒菌Sphingopyxis属的新种。

鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis sp.)C21已于2022年8月10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(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所)，保藏登记号为CGMCC No.25514。

实施例2、C21 CGMCC No.25514菌株的β-葡萄糖苷酶活性

固体培养基：在LB液体培养基中加入0.05％(质量体积比，g：ml)七叶苷、0.25％(质量体积比，g：ml)柠檬酸高铁铵和1.5％(质量体积比，g：ml)琼脂，灭菌后倒固体平板。

将实施例1获得的C21 CGMCC No.25514菌株接种在液体LB培养基中，30℃、150rpm振荡培养24h，得到C21菌液(CFU含量为10

取5μl上述新鲜C21菌液点接在上述固体培养基上，30℃静置培养48h。

结果显示：C21菌落周围出现明显的黑色沉淀圈，黑色沉淀圈与菌落的圈径比为14/5＝2.8，说明菌株C21具有较好的β-葡萄糖苷酶活性。

实施例3、C21 CGMCC No.25514菌株的异养硝化功能检测

液体异养硝化培养基配方：NH

将实施例1获得的C21 CGMCC No.25514菌株接种在液体LB培养基中，30℃、150rpm振荡培养24h，得到C21菌液(CFU含量为10

取1000μl上述新鲜C21菌液4℃、8000rpm离心5min，收集菌体，然后用等体积的无菌水悬浮成C21菌悬液(CFU含量为10

再将C21菌悬液按1％(体积百分含量)接种在液体异养硝化培养基中，30℃、150rpm振荡培养7d，收集C21培养液。

以不接入C21菌悬液为对照，得到对照培养液。

使用标准“HJ536-2009水质氨氮的测定水杨酸分光光度法检测”测定C21培养液和对照培养液中的氨氮含量，分别为29.44mg/L和102.02mg/L。

氨氮去除率＝(不接菌对照培养液中氨氮浓度-接菌C21培养液中氨氮浓度)/不接菌对照培养液中氨氮浓度×100％

结果：C21培养液中的氨氮去除率为71.14％，显示菌株C21有异养硝化功能。