[發(fā)明專利]一種嗜熱地芽孢桿菌及其在農(nóng)業(yè)廢棄物中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010745002.9
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111808779B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志軍;陳梟嘉;史吉平;王晨陽;李沁雨;李立;馬新新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F17/20;C05F5/00;C05F3/00;C05F7/00;C12R1/01
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 嚴(yán)晨;許亦琳

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種嗜熱地芽孢桿菌。本發(fā)明提供一種嗜熱地芽孢桿菌，其保藏號為CGMCC No.20328。本發(fā)明所提供的嗜熱地芽孢桿菌能夠利用堆肥原料自身發(fā)酵的熱量作為熱源，進(jìn)行繁殖生長，達(dá)到熱能利用與廢物處理的雙重功效。此外，該菌株所制備的菌劑具有較低的含水率，利于保存與運(yùn)輸，使用時(shí)可以直接與堆料混合，操作方便，還不會提高物料水分，也是一種良好的濕基物料調(diào)理劑，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種嗜熱地芽孢桿菌。

背景技術(shù)

中國每年產(chǎn)生的豆渣高達(dá)1500萬噸。但由于豆渣顆粒大、質(zhì)地粗糙、易腐壞等缺點(diǎn)，大部分豆渣只能作為飼料使用，且由于含有胰蛋白酶抑制素等抗?fàn)I養(yǎng)因子，能阻礙動物體內(nèi)胰蛋白酶對豆類蛋白質(zhì)的消化吸收，如果直接用于牲畜飼養(yǎng)，會造成腹瀉，影響生長。此外，生豆渣含水量高、蛋白質(zhì)脂肪含量豐富，不易保存，很容易發(fā)霉酸敗變質(zhì)，進(jìn)而污染周圍環(huán)境。

堆肥被認(rèn)為是處理有機(jī)廢物的一種經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)，它能將豆渣中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成植物可有效利用的有機(jī)酸，從而成為植物的良好肥料。但是目前國內(nèi)堆肥發(fā)酵主要采用中溫微生物菌劑發(fā)酵，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵溫度較低(40-60℃)，發(fā)酵時(shí)間長(2-3個(gè)月)，且容易出現(xiàn)病蟲害殺滅不徹底、發(fā)酵不充分、營養(yǎng)元素流失等問題。為了克服傳統(tǒng)堆肥技術(shù)的不足，近年來出現(xiàn)了一種新型的高溫好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)，通過高溫可以提高生物轉(zhuǎn)化效率。因此，在豆渣中接入嗜熱菌，能加速豆渣有機(jī)質(zhì)降解轉(zhuǎn)化，促進(jìn)堆肥腐熟，縮短堆肥周期，從而使得堆肥的質(zhì)量和效率得到提升。

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。嗜熱菌的細(xì)胞中含有的酶蛋白具有獨(dú)特的耐熱性和與之相適應(yīng)的三維分子結(jié)構(gòu)，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。嗜熱菌與常溫菌相比，具有更高的微生物代謝活性和有機(jī)物降解速率，在固體有機(jī)廢物處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和科學(xué)價(jià)值。嗜熱菌還具有熱穩(wěn)定性高的降解酶，可以將堆肥溫度維持在65℃以上或更高的溫度，所以可以更加有效的殺死病原微生物，達(dá)到無害化的要求，同時(shí)嗜熱菌酶不僅耐熱，而且對不良化學(xué)環(huán)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(chǎn)物的抑制作用，提高處理效率,縮短生產(chǎn)周期。嗜熱菌的應(yīng)用，可為有機(jī)固體廢物更好的實(shí)現(xiàn)減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化利用的工業(yè)化生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種嗜熱地芽孢桿菌，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供一種嗜熱地芽孢桿菌，其保藏號為CGMCC No.20328。

本發(fā)明另一方面提供一種堆肥接種菌劑，包括上述的嗜熱地芽孢桿菌或其發(fā)酵產(chǎn)物。

本發(fā)明另一方面提供上述堆肥接種菌劑的制備方法，包括：將上述的嗜熱地芽孢桿菌接種于底物進(jìn)行發(fā)酵處理。

在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述嗜熱地芽孢桿菌為活化后的嗜熱地芽孢桿菌。

在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述底物選自有機(jī)固廢，所述底物的蛋白質(zhì)含量≥0.5wt％，所述底物的纖維素含量≤80wt％，所述底物的pH＝5～10，所述底物的EC≤5mS/cm，所述底物的含水量為50～70wt％，所述底物優(yōu)選選自豆渣、畜禽糞便、生活污泥中的一種或多種的組合。

在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述發(fā)酵處理中，嗜熱地芽孢桿菌的接種量為≥1x10⁶CFU/kg，通氣量為0.3-0.8L/(min·kg)，發(fā)酵溫度為60～70℃，發(fā)酵時(shí)間為3～7d。

在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，還包括：將發(fā)酵處理所得物料進(jìn)行陳化風(fēng)干處理。

在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，陳化風(fēng)干處理所得的物料的含水率≤30wt％。

本發(fā)明另一方面提供上述的嗜熱地芽孢桿菌或其發(fā)酵產(chǎn)物、或上述的堆肥接種菌劑在堆肥制備中的用途。