一種角蛋白降解菌njk4的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種角蛋白降解菌NJK4，屬于生物高【技術領域】。該菌株NJK4分類命名為：短小芽孢桿菌(Bacillus?pumilus)，保藏號為CGMCC?NO.3980。將菌株接種于種子培養基中，37℃條件下，以120r/min培養24h，獲得NJK4液體培養物。該菌株在羽毛發酵培養基中可降解羽毛角蛋白，羽毛角蛋白降解率達85.76％，發酵羽毛粉的體外消化率為94.73％。角蛋白降解菌NJK4可用于畜禽屠宰廢棄羽毛資源的開發利用，將廢棄的羽毛轉化為優質蛋白飼料源，不僅可以變廢為寶、保護環境，還可以促進可持續發展，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】—種角蛋白降解菌NJK4
【技術領域】
[0001]本發明提供了一種角蛋白降解菌NJK4的擴大培養方法及應用。【背景技術】
[0002]畜禽所需的蛋白質主要來源于飼料，我國蛋白質飼料資源十分匱乏，突出表現在豆柏和魚粉等優質蛋白飼料的供應量嚴重不足，極大地制約了我國畜牧業的發展，人們迫切要求加快新型飼料技術的研究與開發。在眾多的蛋白質飼料原料中羽毛粉的粗蛋白含量聞達80~85%,而優質魚粉的粗蛋白含量僅有72%,因此,開發羽毛粉作為蛋白質詞料具有廣闊的應用前景。作為畜禽屠宰加工業的副產品，我國廢棄羽毛資源極為豐富，大量的羽毛資源的廢棄不僅造成了資源的巨大浪費，而且污染環境。然而，消化道常見酶類很難將羽毛粉分解，存在消化利用率低的問題。采用微生物、微生物酶降解的方法將廢棄的羽毛轉化為可吸收的優質蛋白質飼料，這是目前羽毛粉加工中最為有效的方法。該方法的操作溫度較低，耗能少，減少了蛋白質變性與氨基酸的損失，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，減少了氮污染，營養價值得到顯著提高的同時經濟效益也顯著增加，環境污染降到最低。隨著發酵工程和酶工程的進一步發展，此種方法在羽毛粉加工中有廣闊的應用前景。

【發明內容】

[0003]技術問題
[0004]本發明的目的在于針對生產實踐中飼料蛋白資源嚴重短缺的問題，提供一種角蛋白降解高效菌株，用于開發新的蛋白質飼料。
[0005]技術方案
[0006]本發明提供一種角蛋白降解菌，該菌株NJK4分類命名為:短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，2010年07月02日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.3980。主要生物學特性為G+，菌體為桿狀，形成芽孢，電子顯微鏡測量菌體大小為0.7 μ mX 2.7 μ m，具有鞭毛；接觸酶，V-Ρ反應，葡萄糖、蔗糖產酸，利用檸檬酸鹽陽性；厭氧生長，卵黃反應，利用丙酸鹽，水解淀粉陰性。
[0007]上述菌株NJK4的擴大培養方法為:
[0008]1)種子培養基的配方為，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氯化鈉。加熱溶解，調節pH7.5，121°C高壓滅菌15min。
[0009]2)將上述菌株NJK4接種于裝有50mL種子培養基的250mL的錐形瓶中，溫度37°C條件下，在搖床上以120r/min的轉速培養24h，獲得NJK4菌液，菌體數量為8 X 1013CFU/mL。
[0010]有益效果
[0011]本發明提供了一種角蛋白降解菌NJK4。角蛋白降解菌NJK4可在羽毛發酵培養基中降解羽毛角蛋白，羽毛角蛋白降解率達85.76%，發酵羽毛粉的消化率為94.73%。本發明還提供了角蛋白降解菌NJK4的擴大培養方法，產品中的菌體數量達到8X 1013CFU/mL。[0012]角蛋白降解菌NJK4可用于畜禽屠宰廢棄羽毛資源的開發利用，產量巨大的畜禽屠宰羽毛用高效菌株發酵后可作為優質蛋白飼料源，特別是將羽毛角蛋白轉化成飼料，不僅可以變廢為寶、保護環境，還可以促進可持續發展，具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為角蛋白降解菌NJK4透射電鏡照片。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:角蛋白降解菌株的分離
[0015]從長期堆積羽毛的土壤環境中采集樣品2g，加入10mL無菌生理鹽水，振蕩lmin，靜置5min，吸取上清液接種營養肉湯培養基，溫度37°C條件下培養48h。
[0016]將上述培養菌種劃線接種羽毛粉培養基平板，溫度37°C條件下培養24h。所述羽毛粉培養基配方為，1L蒸餾水中含:5.0g氯化鈉，20.0g羽毛粉，20.0g瓊脂粉。加熱溶解，調節pH7.5,121°C高壓滅菌15min。
[0017]對上述培養基中產生水解圈較大的細菌進行純培養。得到水解角蛋白能力較強的一株細菌，命名為:NJK4。該菌株NJK4分類命名為:短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus),2010年07月02日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.3980。主要生物學特性為G+，菌體為桿狀，形成芽孢，電子顯微鏡測量菌體大小為
0.7X2.7 μ m，具有鞭毛；接觸酶，V-P反應，葡萄糖、蔗糖產酸，利用檸檬酸鹽陽性；厭氧生長，卵黃反應，利用丙酸鹽，水解淀粉陰性。
[0018]實施例2:上述菌株NJK4的擴大培養
[0019]種子培養基的配方為，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氯化鈉。加熱溶解，調節pH7.5，121°C高壓滅菌15min。
[0020]將上述得到的菌株NJK4接種于裝有50mL種子培養基的250mL的錐形瓶中，溫度37°C條件下，在搖床上以120r/min的轉速培養24h，獲得NJK4液體培養物，菌體數量為8X1013CFU/mL。
[0021]實施例3:利用菌株NJK4在羽毛發酵培養基中發酵降解羽毛角蛋白
[0022]取實施例2獲得的NJK4液體培養物lmL，接種于裝有100mL羽毛發酵培養基的500mL錐形瓶中，溫度37°C條件下，在搖床上以180r/min的轉速培養3天。羽毛發酵培養基的配方為，1L蒸懼水中含:0.05g氯化鈣,0.15g七水硫酸鎂,0.15g氯化鈉,0.54g磷酸氫二鉀，0.09g磷酸二氫鉀，20g羽毛，調節pH7.5，121°C高壓滅菌15min。
[0023]培養基中的羽毛隨時間的增加先是羽毛小枝逐漸脫落，然后羽毛梗逐漸斷裂，3天后羽毛完全降解；培養基逐漸變得渾濁，顏色逐漸加深，最后成為均一的深棕色混懸液。根據殘渣重量的變化測定羽毛角蛋白降解率，培養3天后，羽毛角蛋白降解率達85.76%。
[0024]實施例4:發酵產物體外蛋白消化率測定
[0025]將實施例3中羽毛發酵培養基中的羽毛更換為羽毛粉，相同條件下發酵3天。發酵結束后將發酵產物直接烘干至恒重，即為發酵羽毛粉。采用胃蛋白酶和胰蛋白酶兩步法體外測定發酵羽毛粉的消化率，結果:發酵羽毛粉的體外消化率為94.73%，而未發酵羽毛粉的體外消化率為46.43%，可見羽毛粉經角蛋白降解菌NJK4發酵后消化率有了極大的提高，可以作為優質的蛋白資源應用。
【權利要求】
1.一種角蛋白降解菌NJK4，其特征在于，該菌株NJK4分類命名為:短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，2010年07月02日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,菌種保藏號為CGMCC N0.3980。
2.如權利要求1所述的角蛋白降解菌，其擴大培養方法為: (1)種子培養基的配制:1L蒸餾水中含6.0g蛋白胨、4.0g牛肉浸膏、2.0g酵母浸汁和5.0g氯化鈉，加熱溶解，調節pH7.5，121°C高壓滅菌15min ； (2)將權利要求1所述菌株NJK4接種于裝有50mL種子培養基的250mL的錐形瓶中，溫度37 °C條件下，在搖床上以120r/min的轉速培養24h，獲得NJK4菌液。
3.權利要求1或2所述的角蛋白降解菌在降解羽毛蛋白資源以獲取小分子蛋白、多肽、氨基酸等方面的應用。
【文檔編號】C12N1/20GK103555639SQ201310577095
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】姚大偉, 楊德吉, 許家榮, 聶康康, 許俊才 申請人:南京農業大學