[發明專利]一株兼具污水氨氮降解能力的纖維素降解菌株及其應用

有效

• 申請號: 202011116946.6
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112175877B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 胡著然;王麗榮;郭靜;王曉博;朱勝男;張國珍;劉新玲;吳敏;樊梅娜;張文娟;申小冉;董雪雁
• 申請（專利權）人: 山東碧藍生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F17/20;A01N63/22;A01P21/00;C02F3/34;C02F101/16;C12R1/07;C12R1/125;C12R1/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 宋海海

本發明提供一株兼具污水氨氮降解能力的纖維素降解菌株，屬于微生物技術領域。所述菌株為貝萊斯芽孢桿菌(Bacillus Velezensis strain)NBL?B11010。該菌株已于2020年8月31日保藏于中國典型培養物保藏中心，其保藏編號為CCTCC NO：M 2020458。該菌株是從農田腐敗秸稈材料中通過篩選、純化及鑒定等技術獲得，通過對菌株進行安全試驗、發酵條件的研究，并進行秸稈降解效率及污水氨氮降解效率測定，表明其是一株具有高效纖維素降解及污水氨氮降解能力的有益菌株，具有良好的實際應用之價值。

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一株兼具污水氨氮降解能力的纖維素降解菌株及其應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

沿淮地區農作物秸稈產量豐富，但秸稈還田利用率卻不高，這是因為自然狀態下還田腐解緩慢，會影響耕作和作物生長。砂姜黑土是沿淮地區的主要土壤，是典型的中低產土壤類型之一，土壤養分貧乏加之秸稈腐解緩慢不利于下茬作物的萌發和生長。如何加速秸稈的腐解和養分釋放已成為迫切需要解決的問題。添加腐稈劑能夠有效加速還田秸稈的降解，使其短時間內轉化成有機肥、釋放營養元素。研究表明，在目標地篩選的菌株對原有環境的適應性更強，不僅易于存活還可避免對原環境微生物種群的擾動，能夠解決外源菌株應用效果不佳等問題。因此，通過從腐敗秸稈中篩選秸稈降解菌來創制腐稈劑有望提高菌株存活差及其引起的促腐效率低等問題。

枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)KIBGE-HAS降解甘蔗渣生產纖維素降解酶；Dar等從棉鈴蟲腸道中篩選出纖維素降解菌克雷伯菌(Klebsiella sp.)MD21，可用于生物秸稈降解和制漿工業；Hussain等從家禽房土壤中分離出產纖維素酶的細菌，將植物秸稈廢棄物降解轉化為有利用價值的化合物；楊雪梅等從腐殖質中分離出高產漆酶的木質素降解菌，其液態發酵液對煙秸稈粉末降解30d后失重率50％、木質素降解率39.39％、纖維素降解率36％。該真菌菌株產酶量高,對烤煙秸稈降解能力較強。王海濱等篩選得到弗留明拜葉林克氏菌(Beijerinckia fluminensis)XM-3在固態發酵20d后對苦參殘渣和稻稈的降解率分別達31.4％和63.1％。孫玲等篩選出的黃桿菌(Flavobacterium banpakuense)CMC-I,在固體發酵10d后對玉米秸稈的降解率可達24.14％。王天生等篩選出的菌株DX-5和DX-9按照2∶3進行組合后的復合菌系纖維素降解率高達87.96％。在煙草秸稈廢棄物的研究方面，萬兵兵等從煙草根際中篩選出具有解磷釋鉀功能的微生物可用于煙草秸稈的降解；陳興等從陳化煙葉中分離到纖維素(CMC)酶活性較高的菌株CE1，可促進煙葉中纖維素轉化為水溶性糖類；另外，從自然界分離篩選出的菌株產纖維素酶活性普遍較低，纖維素降解菌發酵條件又直接影響其纖維素酶活性，進而影響菌株對秸稈纖維素的降解。因此優化菌株的產酶條件尤為必要。郭愛蓮等對產黃纖維單胞菌(Cellulomonas flavigena)的培養時間、溫度、培養基pH、碳氮源等培養條件進行優化,CMC酶活性可達48.64U/m L；宋桂經等對芽孢桿菌接種量、溫度、培養基初始pH、時間等條件進行優化,使酶活性由初篩時的3.4U/m L提高到6.0U/m L；韓學易等通過對溫度、培養基初始pH、培養時間、不同的碳源和氮源等對貝萊斯芽孢桿菌進行產纖維素酶條件優化,產纖維素酶活性由68.5U/m L提高到196.33U/m L；金迪等對貝萊斯芽孢桿菌(Bacillus velezensis)JMD11進行產纖維素酶條件分析表明，菌株在初始培養基pH 7.0、培養溫度28℃發酵32h后,酶活性達260.32U/m L。但從腐敗秸稈中篩選的既能高效降解秸稈纖維素同時又能用于污水氨氮降解的降解菌研究與應用尚鮮見報道。為此，進行了腐敗秸稈廢棄物中纖維素降解菌的篩選及產纖維素酶條件優化，旨在為秸稈廢棄物中纖維素的有效降解和秸稈生物有機肥料的高效利用提供依據。