酶菌复合体生物催化剂及其制备方法技术

一种主要用于农家肥生化处理的生物催化剂，其特征在于酶菌复合体生物催化剂由生物催化剂溶液和植物提取液两部份组成，生物催化剂溶液与植物提取液的体积比是１∶２或２∶３，生物催化剂溶液主要包括动物肝脏酶提取液、动物血球酶提取液、蒜素粗液、无机盐溶液（无机盐、ＰＨ缓冲液、除臭剂），有机物溶液（酶溶剂、酵素、酵母），酶菌复合体生物催化剂是多酶体系与菌相结合的酶菌复合体溶液，是有机物溶液和无机物溶液的化合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术(酶菌复合体)是一种酶菌复合体，是以酶为主、菌为辅的高效生物催化剂，主要用于农家肥等自然有机肥的生物发酵处理，也可用于生活有机垃圾的发酵处理。
技术介绍
我国长期施用无机化肥，造成土地板结，肥力退化，农产品质量下降，环境污染，生态失衡等一系列的生态环境问题。因此在绿色食品生产中越来越多的考虑使用有机肥或有机复合肥。我国有机肥资源的主体粪尿肥约占有机肥资源总量的50％以上，而利用来作为肥料施用的不及有机肥施用总量的10％，究其原因是因为粪肥肥效低、臭味重、含有大量病菌、寄生虫卵，甚至病毒，也就是说不卫生。在现有技术中，有许多通过酶转化有机物生产有机肥的专利文献，如申请号00122132《蚓菌混合酶解制造双酸叶面肥》，申请号01136263《垃圾酶解生产有机肥的方法》，申请号99111462《桔杆肥料稀酶速效转化发酵剂及其制备方法》。申请号9511943《酶转化有机肥》，申请号02133485.4《一种蛋白酶生物化剂及其制备方法》。但这些文献中，没有一种带酶的制剂是专用来有效处理粪肥的，因为粪肥组分复杂，酶对它所作用的底物有严格的选择性，某一种酶往往只能对某一类物质起作用，因此在粪尿生物发酵中只加单一酶制剂不是没有效果，就是效果很差。在现有文献中，尚未找到与本专利技术相同或相似的专用于粪尿肥处理的生物酶制剂。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是专门针对粪尿组分的复杂性而研制出一种酶菌复合体的高效生物催化剂酶菌复合体，对农家肥的生化处理产生特别的效果，第二个目的是提供制备酶菌复合体的工艺，第三个目的是让粪尿等自然有机肥得到合理的利用，让环境得到净化，为生产廉价有机肥和有机复合肥奠定基础。本专利技术是在酶科学理论指导下进行的研究和实践。根据粪尿组分的复杂性，根据酶对它所作用底物有严格选择性的特点，决定我们选用的酶必定是多酶体系，以便不仅对粪尿的各组分都有酶蛋白与底物(粪尿)的专一结合，而且有辅助因子参与酶活性中心的催化活动。同时，由于粪尿组分复杂，底物(粪尿)中也总有对多酶体催化活动起着积极主动作用的成份，以诱导酶活性中心上的基团到达能够发挥催化效力的正确位置，从而起到酶和底物的双方“默契”。为了降低制剂的成本，本专利技术着眼于从动植物组织中提取粗酶制剂，为了找到能够使酶与底物(粪尿)双方“默契”的多酶体系，本专利技术的专利技术者经过8年的研究和实践制出高效酶菌复合体生物催化剂。众所周知，酶制剂在生化反应中起的是催化作用，首先是底物(粪尿)与酶结合生成不稳定的中间产物，然后中间产物分解成优质有机肥产物和酶。酶的催化效率一般为无机催化剂的106～1013倍，因此酶的含量虽然很低，但仍可催化大量的底物(粪尿)发生反应。由于酶菌复合体催化剂针对性强，酶活力高达20000～80000u，酶活力保存力(室温)150以上，(在一定条件下，1分钟能转化一个微摩尔底物的酶叫做一个酶单位u)。在酶菌复合体催化剂中，除含有针对粪尿发酵所需的动植物酶制剂外，还添加有除臭剂，在粪尿发酵的过程中，能除去大部份的臭气。在粪尿发酵过程中产生的高温可杀死虫卵，同时，多酶体的溶菌酶能溶解细菌细胞壁从而杀死细菌和病毒。因此经酶菌复合体催化剂发酵处理的粪尿肥，基本上无臭无病菌无虫卵无公害的优质有机肥料，大幅度提高了农家肥质量。由于酶是蛋白质，是由20种氨基酸按不同顺序排列组成具有一定空间构象的多肽链，各种氨基酸具有不同的侧链，其侧链上的基团各不相同，有羟基、羧基、巯基等，这些基团在维持酶分子构象和催化活性方面起到极其重要的作用。除了氨基酸决定酶的催化功能外，属于结合蛋白质的酶类所含金属离子，对酶催化功能同样起着十分重要的作用，因此在酶菌复合体催化剂的制备过程中必有一定量的金属离子和酵素菌类物质。我们没有对酶菌复合体催化剂中的各种酶进行一一分离或鉴别，我们认为只要我们研制的酶菌复合体生物催化剂能够与粪尿等有机肥底物“默契”，具有专一性和特效性，就达到我们的目的。根据上面分析可知，酶菌复合体催化剂中的主要成份是酶(如动植物酶提取液)、菌和相关的添加成份，如无机盐类、除臭剂、有机溶剂和PH调节剂等。在添加成份中尽可能考虑到植物需要的营养成份，如在无机盐中添加植物需要的N.P等元素、PH调节剂中，尽可能加铵的酸式盐、磷酸等。酶菌复合体生物催化剂由生物催化剂溶液和植物提取液两部份组成。酶菌复合体的生物催化剂溶液主要由下列成份组成(重量百分比)1..动物肝脏酶提取液2～6％2..动物血球酶提取液1.5～5％3..蒜素粗液2.5～6％4.无机盐溶液 20.5～30.5％ 5.有机物溶液5～8.5％6.清水 44.5～54％下面叙述酶菌复合体的生物催化剂溶液各成份的制备方法1.动物肝脏提取液用新鲜动物肝脏，如家畜猪牛马羊等肝脏，绞碎成肝糜，加水浸渍，加热到90～95℃，，恒温搅拌半小时，静置30分种，过滤，取滤液，每500克动物肝可获得1000ml动物肝脏粗酶提取液。2.动物血球提取液取新鲜家畜猪牛马羊等动物血，于3.8％柠檬酸三钠溶液中，搅拌均匀。离心分离去血浆，收集红血球，用去离子水溶解红血球，在0～4℃静置过夜，每1000克新鲜动物血可获得2000ml动物血粗酶提取液。3.蒜素粗液用蒜泥加到0.1-0.8M CuSO4溶液中浸3～5小时，加热回流一小时，过滤，取滤液，每100克大蒜获200ml蒜素粗液。4.无机盐溶液将硫酸亚锰、硫酸镁、酸式碳酸铵溶于水中，加入适量金属盐，最后加磷酸酸化，每5000ml无机盐水溶液中含硫酸亚锰22.5克，硫酸镁207.5克，酸式碳酸铵700克，金属盐38.1克，3％浓度的磷酸二氢锌溶液60克，12％磷酸608克。5.有机物溶液的制备常温下，将碳酰二胺、甘油二缩水甘油醚和聚丙烯酸钠溶于清水中，然后缓慢加入酵母、酵素，搅拌均匀，每3500ml有机物水溶液中含碳酰二胺52.5克，甘油二缩水甘油醚11.2克，聚丙烯酸钠7克。前面是酶菌复合体的生物催化剂溶液部分的配方，下面介绍第二部份植物提取液取植物的枝、叶、根、茎等切碎，混匀，加水，再加入冰醋酸和氯化钙，浸泡一周，过滤，取滤液。将第一部份产物——生物催化剂溶液与第二部份产物——植物提取液按1∶2或2∶3比例配合，静置3～5天，即得酶菌复合体生物催化剂。酶菌复合体的生物催化剂溶液最佳配方为(重量百分比)1.动物肝脏酶提取物4.5％2.动物血球酶提取物4.5％3.蒜素粗液2.5％4.无机盐溶液30％5.有机物溶液7％6.清水51.5％酶菌复合体生物催化剂生产工艺流程如附图说明图1。操作过程参见图1.酶菌复合体生物催化剂生产工艺流程图。分别加工完成1.动物肝脏酶提取液；2.动物血球酶提取液，3.蒜素粗液，4.无机盐溶液，5.有机物溶液，6.植物提取液。将肝脏酶提取液45ml与血球酶提取液45ml混合得90ml复合酶溶液，再将90ml复合酶溶液，70ml有机物溶液，25ml蒜素粗液，5克天然黄土加到30ml无机盐溶液中，搅匀，加清水至1000ml，静置6～8天，进行生化反应，产生1000ml生物催化剂溶液，又将反应完成的生物催化剂溶液与植物提取液按1∶2或2∶3配合，搅匀，静置3～5天，得酶菌复合体溶液。从酶菌复合体生物催化剂配方可知，酶菌复合体生物催化剂是多酶体系与菌相结合的酶菌复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉萍，赵正祥，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：