[發(fā)明專利]一種乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310569057.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103555638A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程輝彩;習(xí)彥花;張麗萍;崔冠慧;尹淑麗;張根偉;張飛燕;董玉蘭;段普凡;李書生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北省科學(xué)院生物研究所
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12P7/08;C12R1/01;C12R1/145
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國(guó);張素靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌，其可應(yīng)用于醇提中藥藥渣厭氧發(fā)酵，屬于厭氧發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著中醫(yī)藥衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中草藥、中成藥的應(yīng)用日益廣泛，中藥渣廢棄量日漸增加，其年排放量多達(dá)3000萬(wàn)噸，約占固廢資源的11%。由于中藥渣來(lái)源和配方的多樣性，不同來(lái)源不同產(chǎn)品中所用藥材差異很大，因而藥渣的處理是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。傳統(tǒng)的焚燒、填埋、固定區(qū)域堆放等處理方法，不僅要投入大量的資金，而且也造成了資源浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染。

厭氧發(fā)酵是當(dāng)前有機(jī)廢棄物無(wú)害化、資源化、能源化處理的一種有效途徑。醇提中藥渣在中藥渣中占很大比例，除了大量的粗纖維、粗脂肪，還含豐富的多糖、植物蛋白等多種有機(jī)質(zhì)，采用厭氧消化處理，其豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以為產(chǎn)甲烷微生物的大量繁殖提供營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)，生產(chǎn)沼氣，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而新鮮的醇提藥渣中高濃度的乙醇含量對(duì)厭氧消化微生物會(huì)產(chǎn)生一定的抑制作用，導(dǎo)致發(fā)酵系統(tǒng)啟動(dòng)緩慢，產(chǎn)氣率低，甚至無(wú)法啟動(dòng)，嚴(yán)重影響了中藥渣的沼氣資源化利用進(jìn)程。

因此，篩選具有乙醇高耐受力，同時(shí)可以利用乙醇產(chǎn)生乙酸的復(fù)合微生物菌系，從而解決醇提藥渣難啟動(dòng)的問(wèn)題，使生物質(zhì)資源得到深度開(kāi)發(fā)和循環(huán)利用，為中藥企業(yè)節(jié)約大量資金。同時(shí)對(duì)緩解能源危機(jī)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少疾病發(fā)生等方面都具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以解決新鮮醇提中藥渣作為厭氧發(fā)酵原料時(shí)的乙醇抑制問(wèn)題，同時(shí)將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸，明顯改善水解效率，增加產(chǎn)甲烷菌可利用底物，提高中藥渣厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)氣率，降低生產(chǎn)成本的高乙酸產(chǎn)生量的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌。

本發(fā)明的目的還在于提供一種可明顯改善水解效率，顯著增加產(chǎn)甲烷菌可利用底物—乙酸，提高中藥渣厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)氣率，降低醇提中藥藥渣厭氧發(fā)酵生產(chǎn)成本的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌的用途。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌包括保藏編號(hào)為ATCC?BAA-990的甲醇醋酸桿菌（Acetobacterium?carbinolicum）、保藏編號(hào)為ATCC?25756的不規(guī)則梭菌(Clostridium?irregularic)、保藏編號(hào)為ATCC?15832的產(chǎn)纖維二糖梭菌(Clostridium?cellobioparum)以及保藏編號(hào)為ATCC?29797的乙二醇梭菌（Clostridium?glycolicum）；其中保藏編號(hào)為ATCC?BAA-990的甲醇醋酸桿菌的菌數(shù)占所述復(fù)合菌總數(shù)的20～40%，保藏編號(hào)為ATCC?25756的不規(guī)則梭菌的菌數(shù)占所述復(fù)合菌總數(shù)的10～30%，保藏編號(hào)為ATCC?15832的產(chǎn)纖維二糖梭菌的菌數(shù)占所述復(fù)合菌總數(shù)的15～30%，保藏編號(hào)為ATCC?29797的乙二醇梭菌占所述復(fù)合菌總數(shù)的15～35%。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌中的細(xì)菌總數(shù)不低于1.0×10¹⁰?cfu/mL。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌采用下述組分制得的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)：胰蛋白胨5.0～10.0?g/L，牛肉膏5.0～10.0?g/L，葡萄糖1.0～5.0?g/L，酵母浸粉1.0～5.0?g/L，可溶性淀粉?0.1～1.0?g/L，氯化鈉?1.0～5.0?g/L，無(wú)水乙酸鈉1.0～3.0?g/L，L-半胱氨酸鹽酸鹽?0.1～0.5?g/L，水1000?mL，pH?7.0±0.2。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌在醇提中藥藥渣厭氧發(fā)酵中應(yīng)用。

本發(fā)明的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌的用途為將權(quán)利要求1～3中的任意一項(xiàng)所述的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌接種于中藥藥渣厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中進(jìn)行發(fā)酵。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的乙醇耐性產(chǎn)乙酸微生物復(fù)合菌的用途，其特征在于所述發(fā)酵系統(tǒng)的初始有機(jī)負(fù)荷為6～8%（以VS計(jì)）；所述發(fā)酵系統(tǒng)的接種物為正常運(yùn)行的中藥渣厭氧發(fā)酵系統(tǒng)發(fā)酵液，接種量為所述反應(yīng)器有效容積的25～30%（體積比）；向發(fā)酵系統(tǒng)中添加反應(yīng)器有效容積的8～15%所述復(fù)合菌的菌液，菌液包括所述復(fù)合菌和培養(yǎng)基，菌液含細(xì)菌總數(shù)不低于1.0×10^10?cfu/mL。