[發明專利]芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1及其應用

有效

• 申請號: 202110252220.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112813010B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 劉志丹;徐永洞;王月瑤;袁昌斌;唐帥
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/07
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 商秀玲

本發明涉及微生物技術領域，具體涉及芽孢桿菌Bacillus?CAULIU?1及其應用。本發明提供芽孢桿菌(Bacillus sp.)Bacillus?CAULIU?1，其保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC No.21631。該菌株在適宜條件下能夠在水熱轉化水相產物中生長，同時能夠將水熱轉化水相產物中的含氮、含碳等有毒物質降解為水、二氧化碳、乙醇等小分子物質，降低水熱轉化水相產物的毒性，提高水熱轉化水相的可生化性，有利于水熱轉化水相產物的進一步利用和達標排放。

技術領域

本發明涉及微生物技術領域，具體涉及芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1及其應用。

背景技術

利用水熱轉化技術能夠將農作物秸稈、餐廚垃圾、市政污泥、畜禽糞污等低能量密度的生物質資源轉化為高能量密度的生物原油和生物炭等。水熱轉化產物包括氣相、油相、水相和固相，經水熱轉化后生物質原料中的元素會在不同產物中重新分配，其中原料中一部分的碳與氮會轉移到水相產物中，導致水相產物中的COD含量較高。

與一般的生活污水、工業污水和畜禽養殖污水不同，水熱轉化水相產物中含有酚類、醛類、嘧啶、吡啶、酮類、烷類化合物，具有強烈的刺激性氣味，如果不經處理排放會對環境造成嚴重污染。水熱水相產物性質復雜，原料的特性、反應條件對水相產物的物質種類和含量影響較大，水相的形成機理和物質種類和含量目前仍然不明晰。水熱轉化水相的毒性已經成為限制水熱轉化技術綠色發展的重要阻力。

目前，水熱轉化水相處理主要利用微藻養殖、厭氧消化進行能源回收。然而，在水相中的酮類、酚類以及吡啶、吡嗪和吡咯等含氮雜環物質會嚴重抑制藻類的生長，想要進行微藻養殖必須額外加入大量的水稀釋水相，使有毒物質濃度降低到合適水平；在厭氧消化體系中，由于水熱原料中超過50％的氮進入了水相中，導致氨氮及含氮雜環物質的積累，抑制厭氧菌群的活性，從而抑制甲烷生產過程。此外，含氮化合物之間的協同作用還會造成細胞毒性效應。申請人在前期研究中通過水熱轉化水相的微生物毒性實驗發現，320℃條件下產生的微藻水相產物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅效果和0.5mg/ml的鏈霉素相當；厭氧發酵體系中添加6％的微藻水熱液化水相會減少80％的甲烷產生；水熱轉化水相中的含氮物質、酚類、醛類和烴類物質對微藻的生長有明顯的抑制作用。

綜上所述，水熱轉化水相成分復雜，對生物的毒性較大，導致生化處理效果不理想。若想要通過生化法再利用水相產物需要利用物理、化學方法或者利用降解微生物降低其毒性。利用微生物進行含氮物質或COD的處理與物理、化學方法相比具有其獨特的優勢，但是，目前尚缺乏能夠耐受水熱轉化水相并對其中的物質進行高效降解的微生物。

發明內容

本發明的目的是提供一株芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1，該菌株能夠耐受水熱轉化水相并對其中的含氮物質和COD進行高效降解。本發明的另一目的是提供該芽孢桿菌的應用。

本發明提供芽孢桿菌(Bacillus sp.)Bacillus-CAULIU-1，該菌株于2021年1月15日保藏于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)，分類命名為芽孢桿菌Bacillus sp.，保藏編號為CGMCC No.21631。

芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1分離自土壤中。

芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。

本發明提供含有所述芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1的菌劑。

本發明所述的菌劑可以為液體菌劑或固體菌劑。所述菌劑可采用常規技術手段、加入微生物制劑領域允許的輔料制備得到。

本發明還提供由所述芽孢桿菌Bacillus-CAULIU-1經發酵制備得到的發酵物。