[發明專利]一株嗜熱地芽孢桿菌UTM02及其應用

有效

• 申請號: 201210177294.6
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102660487A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 劉永躍;周順桂;許宜北;汪涌
• 申請（專利權）人: 大地綠源環保科技（北京）有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F17/00;C12R1/01
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;王加嶺

技術領域

本發明涉及環境微生物技術領域，具體地，涉及一種嗜熱地芽孢桿菌菌株UTM02及其應用。

背景技術

嗜熱菌是一類在高溫條件下仍能生長并可以保持生物降解活性的微生物菌群。最高生長溫度高于60℃，最適生長溫度高于50℃的微生物就叫嗜熱(thermophilic)菌，而最高生長溫度高于90℃，最適生長溫度高于65℃的微生物就叫極端嗜熱(Hyper-thermophilic)菌。嗜熱菌的細胞中含有的酶蛋白具有獨特的耐熱性和與之相適應的分子結構，因此其在基因工程、蛋白質工程、礦產資源等的開發利用上均有很大的應用價值。

在有機固體廢物堆肥過程中，合理添加高效菌劑有助于增強堆肥微生態系統的功能，加速堆肥進程，提高堆肥效率。嗜熱菌較常溫菌相比，具有更高的微生物代謝活性和有機物降解速率，在固體有機廢物處理領域具有廣闊的應用前景和科學價值。嗜熱菌還具有熱穩定性的降解酶，可以將堆肥溫度維持在60℃-70℃或更高的溫度，所以可以更加有效的殺死病原微生物，達到無害化的要求，同時嗜熱菌酶不僅耐熱，而且對不良化學環境也具有高度的耐受性，能抵抗一些有毒害作用的污染物或代謝產物的抑制作用，提高處理效率，縮短生產周期。嗜熱菌的應用，可為有機固體廢物更好的實現減量化、無害化、穩定化和資源化利用的工業化生產創造有利條件。

地芽孢桿菌屬(Geobacillus?sp.)是國際上2001年新命名的一類細菌，目前仍有新的菌株及新的特性被不斷發現與描述，是一類具有廣闊應用潛力和重要研究價值的嗜熱菌。將地芽孢桿菌應用于有機固體廢物的堆肥處理過程，將有助于彌補堆肥高溫期土著菌活性下降的不足，促進有機物的降解，提高處理效率。但目前仍未見到關于地芽孢桿菌在此方面應用的報到。再者，目前商業菌劑多為液體，不利于保藏和運輸，保存期大于3個月時，活菌數會明顯下降，而且，通常發酵溫度的控制需要外加能源，能耗相對較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種嗜熱地芽孢桿菌(Geobacillus?sp.)及其應用。

本發明提供的菌株為嗜熱地芽孢桿菌(Geobacillus?sp.)菌株，是以高溫期(大于80℃)污泥堆肥作為分離源，在70℃下經富集分離純化得到的，命名為UTM?02。采用形態觀察法和16S?rRNA序列測定相結合的方法，將該菌鑒定為地芽孢桿菌屬(Geobacillus?sp.)，并將其命名為嗜熱地芽孢桿菌UTM02。該菌株已于2011年12月26日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編100101)保藏，分類命名為Geobacillus?sp.，保藏號為CGMCC?No.5642。

將嗜熱地芽孢桿菌菌株UTM02在固體培養基平板(配方：牛肉膏3-5g，蛋白胨8-12g，氯化鈉3-5g，瓊脂12-20g，植物凝膠8-12g，蒸餾水1000ml，pH?7.2-7.4)上劃線接種，70℃下培養12小時，便可形成明顯菌落與菌苔；單菌落為淡黃色，圓形，直徑約3mm，表面濕潤，中央稍突，邊緣完整；菌體細胞為桿狀。

本發明提供了含有嗜熱地芽孢桿菌UTM02的菌劑。

本發明提供了嗜熱地芽孢桿菌UTM02或其發酵產物或上述菌劑在堆肥中的應用。

本發明提供了嗜熱地芽孢桿菌UTM02或其發酵產物或上述菌劑在制備堆肥接種劑中的應用。

本發明還提供了一種制備堆肥接種劑的方法，包括以下步驟：

1)菌種活化：取嗜熱地芽孢桿菌菌株UTM02的菌種在培養基上活化，培養至形成豐厚菌落或菌苔，活化條件為60-70℃；

2)向培養液中添加腐熟污泥堆肥水浸提液，滅菌冷卻后，接種活化培養后的UTM02菌種，振蕩培養得到UTM02種子液；

3)將步驟2)制得的種子液接種至滅菌培養液中進行發酵培養，得到發酵種子液；

4)制備接種劑，選有機廢棄物濕基為主料，有機廢棄物干基為輔料，混合，添加碳源，混勻后進行堆置發酵，期間加入步驟3)制得的發酵種子液，繼續堆置發酵。

進一步地，步驟2)是按5％-10％體積比向培養液添加浸提比1∶5-20的腐熟污泥堆肥水浸提液，滅菌冷卻至45-55℃，接種活化培養后的UTM02菌種，在65-70℃下振蕩培養1-3天，振蕩頻率150-200rpm；所述培養液配方是：牛肉膏3-5g，蛋白胨10g，氯化鈉3-5g，水1000ml，pH?7.2-7.4；