一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法，包括如下步骤：S1.将滤纸、秸秆和微晶纤维素加入培养液中，再加入混合菌源进行筛选，在滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑点时进行下一代转接，继代培养20~30代；S2.将S1筛选到的混合菌群加入到盐度为1%(w/v)的培养液中，并在该培养液中加入滤纸和秸秆；当滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑点时，取菌悬液接到盐度为2%(w/v)的培养液内，不断提高培养液中的盐度至5%(w/v)；继代培养驯化15~20代得到耐盐纤维素分解菌群。本发明专利技术得到的耐盐纤维素分解菌群可应用于有机垃圾发酵中，达到提高发酵效率的目的，所得产品产率比只采用发酵菌群增加10～50%，有效提高有机垃圾资源化利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物领域和环境保护领域，具体地，涉及一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法及其应用。
技术介绍
目前，有机垃圾的处理处置已成为社会发展的必然需要。有机垃圾主要包括餐厨垃圾和果蔬垃圾、秸杆等农林废弃物。这些垃圾含有大量的木质纤维素，木质纤维素由木质素、纤维素和半纤维素通过氢键和共价键等相互作用交织在一起，难以被微生物分解，从而降低了有机垃圾的资源化利用效率。因此，如何有效降解有机垃圾中的纤维素是提高有机垃圾资源化利用率的关键，而充分发挥具有木质纤维素降解功能的微生物的作用是实现上述目的的重要途径之一。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法。所述方法以海洋、盐湖、盐场、热泉、造纸厂污泥、污水厂污泥和牛粪作为菌源进行纤维素分解菌群的筛选及耐盐性驯化，得到降解木质纤维素能力稳定的混合菌群。本专利技术的另一目的在于提供根据上述方法得到的耐盐纤维素分解菌群及其耐盐纤维素酶。本专利技术的另一目的在于提供上述耐盐纤维素分解菌群及其耐盐纤维素酶的应用。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法，包括如下步骤：S1.将滤纸、秸秆和微晶纤维素加入灭菌培养液中，再加入混合菌源进行筛选，在滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑点时进行下一代转接，继代培养20~30代，得到具有木质纤维素分解能力的混合菌群；S2.耐盐性驯化：将S1筛选到的混合菌群加入到盐度为1%(w/v)的灭菌培养液中，并在该灭菌培养液中加入滤纸和秸秆；当浸在培养液中的滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑点时，取菌悬液以10%(v/v)接到新鲜的盐度为2%(w/v)的无菌培养液内，如此不断提高灭菌培养液中的盐度至5%(w/v)；继代培养驯化15~20代得到耐盐纤维素分解菌群；其中，S1所述混合菌源为来自海洋、盐湖、盐场、热泉、造纸厂污泥、污水厂污泥或牛粪中的一种或多种的混合物样品。专利技术人随机选取大量来自海洋、盐湖、盐场、热泉、造纸厂污泥、污水厂污泥或牛粪中的一种或多种的混合物样品，按照所述方法获得耐盐纤维素分解菌群的概率达到50~90%。其中，当样品为海洋、盐湖、盐场底泥和造纸厂污泥混合物时，获得耐盐纤维素分解菌群的概率达到80~90%；当样品为海洋、盐湖、盐场、热泉底泥混合物时，获得耐盐纤维素分解菌群的概率达到70~80%；当样品为造纸厂污泥、污水厂污泥和牛粪混合物时，获得耐盐纤维素分解菌群的概率达到50~70%。本专利技术通过降解滤纸和秸秆的实验证明获得的混合菌群降解木质纤维素的功能稳定，说明该方法可以在生产上重复使用。在上述筛选和驯化过程中，本专利技术以滤纸、秸杆和微晶纤维素同时作为碳源可以丰富底物成分，增加纤维素分解菌群获得机率。此外，筛选指标除了滤纸崩解外，还增加了秸杆斑点，得到的菌群能够更有效利用有机垃圾中各种木质纤维素。在耐盐性驯化时，盐分含量设置为1-5%，所得到的微生物可满足餐厨垃圾盐分的要求。过高的盐分会导致菌群内大量可以有效利用餐厨垃圾底物的菌种死亡，存活下来的菌种可能会与功能菌群产生拮抗作用，使餐厨垃圾发酵的产品产率减少。优选地，S1中每100mL灭菌培养液中添加5g海洋混合菌源，1g滤纸、1g秸秆和1g微晶纤维素。优选地，S1中每次继代培养接种微生物量为培养液的10%(v/v)。优选地，S1、S2中所述灭菌培养液的成分为：蛋白胨5g/L，酵母膏5g/L，滤纸5g/L，NaCl5g/L，CaCO32g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO40.5g/L，微量元素溶液0.5mL/L。优选地，所述微量元素溶液成分为：ZnSO40.3g/L；CaCl20.25g/L；CuSO40.25g/L；FeSO40.2g/L。优选地，S2中所述耐盐纤维素分解菌群在获得过程中于灭菌培养液中的培养条件为28~50℃，静置培养。优选地，S1所述混合菌源为海洋菌源时，为海洋底泥、贝类和海洋植物混合物；所述混合菌源为盐湖菌源时，为盐湖底泥和盐湖植物混合物；所述混合菌源为盐场菌源时，为盐场泥和周边生长的植物混合物。本专利技术还提供根据上述方法得到的耐盐纤维素分解菌群及其耐盐纤维素酶。本专利技术还提供上述耐盐纤维素分解菌群及其耐盐纤维素酶在促进有机垃圾发酵中的应用。优选地，采用功能菌种和所述耐盐纤维素分解菌群的共培养物，或者是功能菌种和所述耐盐纤维素分解菌群产生的耐盐纤维素酶的混合物发酵有机垃圾；所述功能菌种为微生物降解菌群、乙醇发酵菌群、乳酸发酵菌群、乙酸发酵菌群或甲烷发酵菌群。所述功能菌种优选为混合菌群，根据生产目的不同，选择对应的功能菌群；如以生产肥料为目的时，功能菌群选用微生物降解菌群；以生产乙醇为目的时，功能菌群选用乙醇发酵菌群；以生产乳酸为目的时，功能菌群选用乳酸发酵菌群；以生产乙酸为目的时，功能菌群选用乙酸发酵菌群；以生产沼气为目的时，功能菌群选用甲烷发酵菌群。所述耐盐纤维素酶的制备方法为常规方法，优选为：取高效耐盐纤维素分解菌群发酵醪液于4℃、6000rpm离心10min，所得上清液即为粗酶液；对粗酶液进行盐析浓缩、透析脱盐制得耐盐纤维素酶。当有机垃圾发酵过程中的发酵菌种为功能菌种和所述耐盐纤维素分解菌群的共培养物时，所述共培养物采用同时或依次投加功能菌种和耐盐纤维素分解菌群的方式。优选地，同时投加时，所述功能菌种的接种量为1~20%（v/v），所述耐盐纤维素分解菌群的接种量为1~15%（v/v）；依次投加时，所述功能菌种的接种量为1~15%（v/v），所述耐盐纤维素分解菌群的接种量为1~10%（v/v）。更优选地，同时投加时，所述功能菌种的接种量为10%（v/v），所述耐盐纤维素分解菌群的接种量为3%（v/v）；依次投加时，所述功能菌种的接种量8%（v/v），所述耐盐纤维素分解菌群的接种量为5%（v/v）。当采用功能菌种和所述耐盐纤维素分解菌群产生的耐盐纤维素酶的混合物发酵有机垃圾时，所述混合物采用同时或依次投加功能菌种和耐盐纤维素酶的方式。优选地，同时投加时，所述功能菌种的接种量为1~25%（v/v），所述耐盐纤维素酶的接种量为0.1~5%（v/v）；依次投加时，所述功能菌种的接种量为1~15%（v/v），所述耐盐纤维素酶的接种量为0.1~10%（v/v）。更优选地，同时投加时，所述功能菌种的接种量为12%（v/v），所述耐盐纤维素酶的接种量为0.2%（v/v）；依次投加时，所述功能菌种的接种量为7%（v/v），所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法，其特征在于，包括如下步骤：S1. 将滤纸、秸秆和微晶纤维素加入灭菌培养液中，再加入混合菌源进行筛选，在滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑点时进行下一代转接，继代培养20~30代，得到具有木质纤维素分解能力的混合菌群；S2. 耐盐性驯化：将S1筛选到的混合菌群加入到盐度为1% (w/v)的灭菌培养液中，并在该灭菌培养液中加入滤纸和秸秆；当浸在培养液中的滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑点时，取菌悬液以10%(v/v)接到新鲜的盐度为2% (w/v)的无菌培养液内，如此不断提高灭菌培养液中的盐度至5% (w/v)；继代培养驯化15~20代得到耐盐纤维素分解菌群；其中，S1所述混合菌源为来自海洋、盐湖、盐场、热泉、造纸厂污泥、污水厂污泥或牛粪中的一种或多种的混合物样品。

【技术特征摘要】
1.一种耐盐纤维素分解菌群的获得方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将滤纸、秸秆和微晶纤维素加入灭菌培养液中，再加入混合菌源进行筛选，在滤纸
出现崩解、秸秆软化并出现斑点时进行下一代转接，继代培养20~30代，得到具有木质纤维
素分解能力的混合菌群；
S2.耐盐性驯化：将S1筛选到的混合菌群加入到盐度为1%(w/v)的灭菌培养液中，并
在该灭菌培养液中加入滤纸和秸秆；当浸在培养液中的滤纸出现崩解、秸秆软化并出现斑
点时，取菌悬液以10%(v/v)接到新鲜的盐度为2%(w/v)的无菌培养液内，如此不断提高灭
菌培养液中的盐度至5%(w/v)；继代培养驯化15~20代得到耐盐纤维素分解菌群；
其中，S1所述混合菌源为来自海洋、盐湖、盐场、热泉、造纸厂污泥、污水厂污泥或牛粪
中的一种或多种的混合物样品。
2.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，S1中每100mL灭菌培养液中添加5g
混合菌源、1g滤纸、1g秸秆和1g微晶纤维素。
3.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，S1中每次继代培养接种微生物量为培
养液的10%(v/v)。
4.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，S2中所述耐盐纤维素分解菌群在筛选
过程中于灭菌培养液中的培养条件为28~50℃，静置培养。
5.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，S1所述混合菌源为海洋菌源时，为海
洋底泥、贝类和海洋植物混合物；所述混合菌源为盐湖菌源时，为盐湖底泥和盐湖植物混合
物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春铭，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44