[發(fā)明專利]兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑及其制備方法和其在降解秸稈中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210040823.8
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102586110A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙雪峰;俞建中;樊婷婷;劉思穎;龍濤
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫豐陸環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C12N1/00
• 分類號: C12N1/00;C12N1/14;C12N1/20;C12P5/02;C12R1/125;C12R1/01;C12R1/645
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 高松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑，本發(fā)明還涉及該復(fù)合菌劑的制備方法和其在降解秸稈中的應(yīng)用。?

背景技術(shù)

農(nóng)作物秸稈的有機(jī)成分主要為纖維素、半纖維素，其次為木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、氨基酸、樹脂、單寧等。因?yàn)榻斩捊M分結(jié)構(gòu)特殊，秸稈中的木質(zhì)素很難被酸與酶降解。木質(zhì)素與半纖維素以共價(jià)鍵方式結(jié)合，將纖維素分子包埋在其中，形成一種天然屏障，使酶不易與纖維素分子接觸；另一方面，木質(zhì)素的非水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，導(dǎo)致了秸稈的難降解性。?

??近年來，秸稈的利用方式在我國主要包括作為能源、還田、飼料、用于工業(yè)原料(造紙)等。目前主要的秸稈能源化利用技術(shù)主要有秸稈直燃供熱技術(shù)、秸稈氣化集中供氣技術(shù)、秸稈發(fā)酵制沼氣技術(shù)等。然而沼氣發(fā)酵過程中纖維素的降解是通過多種厭氧或兼性厭氧的水解或發(fā)酵性微生物合成的纖維素酶進(jìn)行的。在厭氧條件下，纖維素多數(shù)處于結(jié)晶態(tài)，葡萄糖單體以β-1,4苷鍵聯(lián)結(jié)，與半纖維素、木質(zhì)素相聯(lián)結(jié)等結(jié)構(gòu)特性而難以被降解。?

??纖維素的好氧或厭氧降解過程實(shí)質(zhì)上就是微生物所產(chǎn)生的纖維素酶類分解纖維素的過程。利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，水解階段中起主要作用的是利用纖維素的微生物，自然界中能夠降解和利用纖維素的微生物種類很多，目前有很多針對纖維素酶菌株的篩選的科技成果和應(yīng)用，但多為好氧性微生物，而沼氣發(fā)酵是在厭氧環(huán)境中進(jìn)行，因此兼性厭氧高活性纖維素酶細(xì)菌成為利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。?

瘤胃中含有大量能夠通過纖維素酶降解纖維素的厭氧微生物，利用微生物厭氧發(fā)酵秸稈生產(chǎn)生物沼氣不僅能使生物質(zhì)資源循環(huán)利用和得到深度開發(fā)，而且還能緩解能源危機(jī)，改善生態(tài)環(huán)境。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑，這種復(fù)合菌劑能使農(nóng)作物秸稈更好的分解，提高厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)氣率；為此，本發(fā)明還提供該兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑的制備方法和其在降解秸稈中的應(yīng)用。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑，所述復(fù)合菌劑由纖維單胞菌、黃孢原毛平革菌、白腐真菌、枯草芽孢桿菌組成；所述纖維單胞菌是從牛瘤胃液中篩選分離得到的。?

進(jìn)一步地，所述復(fù)合菌劑中各組分的體積比如下：纖維單胞菌：黃孢原毛平革菌：白腐真菌：枯草芽孢桿菌=20-30:15-25:15-30:20-30。?

進(jìn)一步地，所述復(fù)合菌劑中各組分的接種量如下：纖維單胞菌30%，黃孢原毛平革菌20%，白腐真菌25%，枯草芽孢桿菌25%。?

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供該兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑的制備方法，將纖維單胞菌、黃孢原毛平革菌、白腐真菌、枯草芽孢桿菌分別擴(kuò)大培養(yǎng)后按配比混合接種于混合發(fā)酵培養(yǎng)基中，初始pH7.0，通氣量0.5v/v·min，轉(zhuǎn)速200r/min，37℃培養(yǎng)24~48h，使其菌液的活菌數(shù)量達(dá)到25億個(gè)每毫升，完成兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑的制備。?

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑在降解秸稈中的應(yīng)用。?

本發(fā)明的兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑中各個(gè)菌種的作用如下：?

纖維單胞菌：該菌株在有氧及無氧條件下都能生長并代謝產(chǎn)酸，能分解秸稈中的纖維素及半纖維素。

???白腐真菌：該菌株能夠分泌胞外氧化酶降解木質(zhì)素,且降解木質(zhì)素的能力優(yōu)于降解纖維素的能力。?

???黃孢原毛平革菌：該菌株功能同白腐真菌，主要降解木質(zhì)素。?

???枯草芽孢桿菌：該菌株是一種好氧產(chǎn)芽孢的桿狀細(xì)菌，在此主要功能是分解半纖維素。?

???本發(fā)明的兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑能很好的降解農(nóng)作物秸稈，并提高農(nóng)作物秸稈的發(fā)酵產(chǎn)氣率。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例2-5中制備的兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑降解秸稈木質(zhì)纖維素的對比圖。?

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2-5中制備的兼性厭氧微生物復(fù)合菌劑降解秸稈后接入豬糞發(fā)酵30天的累積產(chǎn)沼氣對比圖。?

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法和所用的試劑及設(shè)備，如無特別說明，均為常規(guī)方法、常規(guī)試劑和設(shè)備。?

本發(fā)明使用的菌種或試劑：?

1、白腐真菌（White-rot?fungi）：購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，保藏編號：CICC?40299;

2、黃孢原毛平革菌（Phanerochaete?chrysosporium）：購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，保藏編號：CICC?40719；