一种解淀粉芽孢杆菌及其在食用菌菌渣堆肥降解中的应用制造技术

技术编号:15125648 阅读:196 留言:0更新日期:2017-04-10 03:36
本发明专利技术涉及微生物领域,具体而言,涉及一种解淀粉芽孢杆菌及其在食用菌菌渣堆肥降解中的应用。本发明专利技术菌株所产滤纸酶(FPA)、内切葡聚糖酶(CMCase)、外切葡聚糖酶(C1)、葡萄糖苷酶(β-Gase)活性均较高,能提高菌渣堆肥发酵速度和发酵质量。本发明专利技术还提供了一种所述的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BCB4的配套菌组,该菌组由BCB4、BCB2、NFB7三种菌种复合而成,可提高菌渣堆肥发酵速度。本发明专利技术还提供了一种解淀粉芽孢杆菌BCB4及其菌组在食用菌菌渣堆肥降解中的应用,堆肥后的菌渣的肥力得到了改善,可用于再次生产食用菌,还可用作玉米基肥,提高玉米产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物领域,具体而言,涉及一种解淀粉芽孢杆菌及其在食用菌菌渣堆肥降解中的应用
技术介绍
菌渣是食用菌栽培过程中收获产品剩下的培养基废料。随着食用菌产业的发展,每年有大量的菌渣随之产生。特别是一些大型生产基地,每天数以吨计的菌渣需要处理。大量的菌渣和废棒就地堆置或随意丢弃,不仅造成环境污染和资源浪费,而且还会影响食用菌生产,给企业和生产者带来一定负担。菌渣堆肥是有效处理食用菌菌渣的主要途径,经堆肥处理的菌渣可做草腐菌(双孢蘑菇、草菇、鸡腿菇等)的栽培原料;亦可进一步发酵作为农作物优质有机肥。纤维素是食用菌菌渣中主要成份,也是制约菌渣降解的主要因素之一。目前对纤维素的处理方法主要有物理、化学处理法和生物降解法,物理、化学处理法是通过酸处理、碱处理以及蒸汽加热等方法来处理,存在反应条件剧烈、设备昂贵、成本高等问题。而利用添加纤维素高效降解菌的方法最为经济有效,已成为当前的研究热点和重要手段。目前所选育出来的一些产纤维素酶的菌种虽具有一定的产酶能力,但是还存在所产酶的种类不丰富,降解纤维素纤维素效率不高等问题,因而应用于生产还不是很理想,有待进一步选育出更多高活力优良菌株。有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种解淀粉芽孢杆菌BCB4,该菌株可解决现有菌株产纤维素酶种类不丰富,酶活不高的问题。本专利技术的第二目的在于提供一种所述的解淀粉芽孢杆菌BCB4的配套菌组,该菌组由三种菌种复合而成,可提高菌渣堆肥发酵速度。本专利技术的第三目的在于提供一种解淀粉芽孢杆菌BCB4及其菌组在食用菌菌渣堆肥降解中的应用。为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:一种解淀粉芽孢杆菌BCB4,所述解淀粉芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC,保藏编号CGMCCNO.11141。该解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)BCB4的保藏地址为: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;保藏时间为:2015年07月21日;经保藏中心于2015年07月21日检测为存活菌株。BCB4菌落的外观特征为:淡黄色,不透明,表面褶皱,有隆起,边缘不规则。本专利技术针对菌渣发酵过程纤维素降解缓慢的问题,提供1株高效降解菌渣纤维素的菌株,此菌株具有较高的纤维素降解酶活性。本专利技术菌株是从自然堆放的食用菌菌渣中采集样品,经富集与分离培养得到原始菌株(BCB4),后经过16SrDNA基因序列分析的方法鉴定为解淀粉芽孢杆菌。该菌种所产滤纸酶(FPA)、内切葡聚糖酶(CMCase)、外切葡聚糖酶(C1)、葡萄糖苷酶(β-Gase)活性均较高,能提高菌渣堆肥发酵速度和发酵质量。如上所述解淀粉芽孢杆菌BCB4的液体种子培养基,包括以下成分:葡萄糖18~22g·L-1、蛋白胨0.8~1.2g·L-1、Mandels营养盐浓缩液90~110mL·L-1、Mandels微量元素浓缩液0.8~1.2mL·L-1、1mol·L-1柠檬酸缓冲液45~55mL·L-1;所述Mandels营养盐浓缩液包括以下成分:KH2PO418~22g·L-1、(NH4)2SO413~15g·L-1、(NH2)2CO2~4g·L-1、CaCl2·2H2O3~5g·L-1、MgSO4·7H2O0.15~0.25g·L-1;所述Mandels微量元素浓缩液包括以下成分:FeSO4·7H2O4.5~5.5g·L-1、ZnSO4·7H2O1.2~1.6g·L-1、CoCl2·6H2O3.6~3.8g·L-1、MnSO4·H2O1.5~1.7g·L-1。优选的,所述液体种子培养基的pH为4.4~4.6。如上所述解淀粉芽孢杆菌BCB4的培养保存条件为:36~38℃在LB培养基培养20~28h,随后接种于斜面固体LB培养基,4℃保存。一种菌组,所述菌组由如上所述的解淀粉芽孢杆菌BCB4,以及BCB2、NFB7三种菌组成,所述BCB2和NFB7菌均保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC,其保藏编号分别为CGMCCNO.11140和CGMCCNO.11142。BCB2为葡聚糖特基拉芽孢杆菌,拉丁学名为:Bacillustequilensis、NFB7为枯草芽孢杆菌枯草亚种,拉下学名为:Bacillussubtilissubsp.Subtilis,这两种菌的保藏地址为: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;BCB2的菌落形态特征如图15所示,NFB7的菌落形态特征如图16所示。如上所述解淀粉芽孢杆菌BCB4或如上所述菌组在食用菌菌渣堆肥降解中的应用。使用上述解淀粉芽孢杆菌及其菌组,用于食用菌菌渣堆肥降解,可大幅度增加菌渣的降解速度,且堆肥后的菌渣还可以用于食用菌的再次培养。优选的,将所述解淀粉芽孢杆菌BCB4或所述菌组制成菌剂后再进行食用菌菌渣堆肥;BCB4菌剂制备方法为,将BCB4菌种活化后接种至权利要求2所述的液体种子培养基中培养,得到的菌液即为BCB4菌剂;菌组菌剂制备方法为,将BCB4、BCB2、NFB7三个菌种分别与液体培养基培养后等体积混合,得到的混合菌液即为菌组菌剂。优选的,如上所述的应用,所述食用菌菌渣包括杏鲍菇菌渣、双孢蘑菇菌渣、白灵菇菌渣或香菇菌渣中的一种与多种。优选的,如上所述的应用,在利用芽孢杆菌及其菌组进行菌渣堆肥降解时,还包括向菌渣中添加占总发酵体系质量15~35%畜禽粪。畜禽粪等营养物质的添加能够促进堆肥的发酵升温,但添加过量容易延长腐熟时间,不利于堆肥的快速腐熟。总发酵体系是指由菌渣、含有本申请所述菌株BCB4或所述菌组的菌剂以及其他优选的成分,如畜禽粪和无机盐等。进一步优选的,所述畜禽粪为牛粪。如上所述的应用,所述菌渣堆肥的最适发酵温度为50~60℃,发酵湿度为65~75%。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本申请提供的解淀粉芽孢杆菌BCB4所产滤纸酶(FPA)、内切葡聚糖酶(CMCase)、外切葡聚糖酶(C1)、葡萄糖苷酶(β-Gase)活性均较高,能提高菌渣堆肥发酵速度和发酵质量。(2)本申请提供的菌组,三种菌株之间可相互协同,进一步提升发酵效率。(3)本申请提供的解淀粉芽孢杆菌BCB4及其菌组在食用菌菌渣堆肥降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解淀粉芽孢杆菌BCB4,其特征在于:所述解淀粉芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC,保藏编号CGMCC NO.11141。

【技术特征摘要】
1.一种解淀粉芽孢杆菌BCB4,其特征在于:所述解淀粉芽孢
杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
CGMCC,保藏编号CGMCCNO.11141。
2.权利要求1所述解淀粉芽孢杆菌BCB4的液体种子培养基,
其特征在于,包括以下成分:葡萄糖18~22g·L-1、蛋白胨0.8~1.2g·L-1、
Mandels营养盐浓缩液90~110mL·L-1、Mandels微量元素浓缩液
0.8~1.2mL·L-1、lmol·L-1柠檬酸缓冲液45~55mL·L-1;
所述Mandels营养盐浓缩液包括以下成分:KH2PO418~22g·L-1、
(NH4)2SO413~15g·L-1、(NH2)2CO2~4g·L-1、CaCl2·2H2O3~5g·L-1、
MgSO4·7H2O0.15~0.25g·L-1;
所述Mandels微量元素浓缩液包括以下成分:FeSO4·7H2O
4.5~5.5g·L-1、ZnS04·7H2O1.2~1.6g·L-1、CoCl2·6H2O3.6~3.8g·L-1、
MnSO4·H2O1.5~1.7g·L-1。
3.如权利要求2所述的液体种子培养基,其特征在于,所述培
养基的pH为4.4~4.6。
4.一种菌组,其特征在于,所述菌组由权利要求1中所述的解
淀粉芽孢杆菌BCB4,以及BCB2...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡清秀杨小红邹亚杰刘晓梅
申请(专利权)人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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