[發明專利]一種高效降解秸稈纖維素的復合菌劑

有效

• 申請號: 201810942520.2
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109161495B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 陳光;孫旸;張斯童;趙文萱;蘇瑛杰;戴祁霏
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/14;C12R1/07;C12R1/685
• 代理公司: 重慶晶智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 50229
• 代理人: 李靖

本發明提供了一種高效降解秸稈纖維素復合菌劑，其中包含突變篩選得到的產β葡萄糖苷酶的突變黑曲霉菌株，能夠水解纖維二糖，從而提高纖維素酶的活性，與產纖維素酶的芽孢桿菌協同增效。復合菌劑對玉米秸稈纖維素降解率為60.02%、半纖維素的降解率為56.87%，適用于北方寒冷天氣。

技術領域

本發明涉及一種高效降解秸稈纖維素復合菌劑，屬于農業集約化生產技術，專用于降解廢棄玉米秸稈生產有機肥料，實現有機廢棄物的資源化利用。

背景技術

中國是一個農業大國，各類秸稈資源非常豐富，年產量近八億噸，秸稈是一種具有非常大的利用空間的資源。但大部分秸稈資源并未合理的開發利用，絕大多數被棄置田間或被焚燒,造成資源的浪費和環境的嚴重污染。

纖維素作為植物光合作用的主要多糖類產物，是地球上最為豐富的可再生資源。從可持續發展的角度出發，纖維素被徹底降解而不會對環境造成污染的一條有效途徑便是利用纖維素酶的水解作用，它可使大量纖維素資源和城市纖維素廢料轉變成人類所需的物質，具有積極的深遠意義。到目前為止，纖維素酶已廣泛應用于工、農、畜、醫等領域中，并取得了初步成效。我國對纖維素酶的研究雖然有幾十年的歷史，但由于纖維素酶的酶系組成相當復雜，活性不高，生產成本過高而導致其應用仍受到限制，選育高活性的纖維素酶是我國酶制劑研究的一項重要任務，因此產纖維素降解酶系的微生物逐漸進入我們的視線。

目前關于纖維素酶生產菌株的研究，絕大部分集中于纖維素酶系齊全且酶活力較高的木霉如綠色木霉和里氏木霉等菌株上，但木霉菌發酵產物中存在多種真菌毒素，有毒性嫌疑；另一方面β-葡萄糖苷酶活力很低，致使纖維二糖在反應體系中積累，最終影響酶解效率，因而其應用范圍受到限制。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高效降解秸稈纖維素的復合菌劑。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種高效降解秸稈纖維素復合菌劑，其特征在于：所述菌劑的活性成分為下列質量百分比的原料，產纖維素酶類芽孢桿菌60％、產β-葡萄糖苷酶的突變黑曲霉菌株40％。

優選地，在上述菌劑中，所述產纖維素酶類芽孢桿菌(Bacilluscellulosilyticus)CGMCC 1.15312；該菌種可以從中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)購買得到；

所述產β-葡萄糖苷酶的突變黑曲霉菌株(Aspergillus niger)已于2018年3月23日在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏單位地址是中國武漢市武漢大學，保藏單位地址是中國武漢武市武昌區珞珈山街16號武漢大學，保藏編號是CCTCC NO:M 2018150。

本發明復合菌的制備方法，按如下步驟：

將上述產纖維素酶類芽孢桿菌按照常規方式活化、培養至菌液中活菌數達到2.0×10⁸個 /克，活化的培養基為PDA培養基。

產β葡萄糖苷酶的突變黑曲霉菌株活化的培養基：初始pH值4.98，葡萄糖添加量14.94g/L,蛋白胨添加量14.82g/L,Mn²⁺添加量1g/L，秸稈粉的添加量為40g/L。

將菌液按照以下質量比混合：產纖維素酶類芽孢桿菌60％、產β葡萄糖苷酶的突變黑曲霉菌株40％，進行充分混合獲得復合菌劑。

本發明具有的有益效果：

本發明突變篩選得到的產β葡萄糖苷酶的突變黑曲霉菌株，能夠水解纖維二糖，從而提高纖維素酶的活性，與產纖維素酶的芽孢桿菌協同增效，本發明所述復合菌系能夠在8℃下產酶活性無明顯差別，具有較高的穩定性，纖維素降解率為60.02％、半纖維素的降解率為 56.87％極大的，適用于北方寒冷天氣。

具體實施方式