一种降解油脂的枯草芽孢杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种降解油脂的枯草芽孢杆菌，其中该枯草芽孢杆菌6‑1oil于2016年12月22日在广东省微生物菌种保藏中心保藏，保藏编号为GDMCC No.60134。本发明专利技术的枯草芽孢杆菌6‑1oil可以利用油脂为生长碳源，能在油脂含量较高的环境下正常生长，并具有降解油脂的能力；采用本发明专利技术的枯草芽孢杆菌6‑1oil与凝结芽孢杆菌、酿酒酵母和载体辅料复配可以制备餐厨垃圾处理菌剂。制备的餐厨垃圾处理菌剂能适应国内餐厨垃圾油脂含量高的情况，从而有效避免了在好氧堆肥中出现油脂包裹微生物导致微生物活性下降而好氧堆肥失败的情况，可满足国内餐厨垃圾好氧堆肥的需求。该枯草芽孢杆菌6‑1oil还可以应用于治理土壤油污、生产生物表面活性剂、制备生物清洁剂等领域。

Bacillus subtilis with high efficiency for degrading grease and application thereof

The invention provides a high efficient oil degradation Bacillus subtilis, wherein the Bacillus subtilis 6 1oil in December 22, 2016 in Guangdong province microbial culture collection center of preservation, the preservation number is GDMCC No.60134. The invention of the Bacillus subtilis 6 1oil can use oil as a carbon source, higher oil content can grow normally in the environment, and the ability of degrading oil; the 6 Bacillus subtilis 1oil and Bacillus coagulans, Saccharomyces cerevisiae and carrier materials mixed to prepare food waste treatment agent. The preparation of food waste treatment agents can adapt to domestic food waste with high fat content, so as to avoid appearance of oil coated microbes cause microbial activity decrease while aerobic composting failed in aerobic composting process, which can meet the domestic demand of the aerobic compost of food waste. The Bacillus subtilis 6 1oil can also be applied to the treatment of soil pollution, biosurfactant production and preparation of bio cleaning agent etc..

【技术实现步骤摘要】
一种高效降解油脂的枯草芽孢杆菌及其应用
本专利技术属于微生物发酵领域，具体地，涉及一种高效降解油脂的枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾好氧堆肥中的应用。
技术介绍
餐厨垃圾是指日常生活中所产生的食品垃圾，是城镇生活垃圾重要组成部分之一。根据清华大学环境科学与工程系固体废物污染控制及资源化研究所的统计数据表明，我国大中城市餐厨垃圾的年产生量不低于6000万吨。餐厨垃圾以淀粉、食物纤维类、蛋白质和油脂等为主要成分，这些物质极易腐败、霉变，而且成分复杂，其中含有如聚氯、聚苯等不易分解和吸收的化学物质、如亚硝酸盐等毒素、如细菌等有毒有害成分和大量的病毒，不但容易传染沙门氏菌、大肠杆菌等10余种疾病，还会传染疯牛病、口蹄疫、肺结核、肝炎等恶性传染病。餐厨垃圾中的高油脂含量给其处理带来很多麻烦，如果不经处置而直接排入市政管网，由于油脂在常温下不易降解，因此其会粘附器壁，从而容易造成管路堵塞。而进入下水道的油脂也会带来一定的安全隐患，例如，进入下水道的油脂经非法采集后经简单的加热、分层、脱水、去渣和沉淀等提炼工艺提取油脂，即形成“地沟油”。由于餐厨垃圾中的大量易腐有机物属于资源型废弃物，极易被微生物降解，因此生物好氧堆肥法是实现餐厨垃圾资源化处理的有效途径之一。利用生物技术对餐厨垃圾进行处理，不仅对环境影响小，而且可以产生对环境有益的二次产物。我国餐厨垃圾中干基粗脂肪含量在20～30％之间，根据各地饮食结构和生活水平的不同而有所差异，例如重庆大量火锅店使用较多食用油，部分火锅店餐厨垃圾中的干基粗脂肪含量高达60％，平均湿基粗脂肪含量为17.2％。含油量对餐厨垃圾的好氧堆肥具有重要影响。对于堆肥，微生物最佳的pH范围为5.5～8.5。油脂会在堆料表面形成一层膜，阻碍了堆料与氧气的接触，导致堆料出现厌氧现象。如果餐厨垃圾含油量过高，堆料由好氧环境转为厌氧环境，进入水解酸化阶段，当pH<6.0时，主要是嗜酸性微生物(真菌、酵母菌等)，其胞外水解酶促进了油脂的水解和脂肪酸的形成，而油脂的水解和脂肪酸的形成使得系统进一步酸化，其pH值无法升高，始终在4.5～5.0左右波动，不利于堆肥微生物的生长；含油量高使堆料内部出现的厌氧环境会抑制好氧微生物的生长，不利于有机质降解，堆料含水率和水溶性碳氮比均随着时间延长而逐渐下降；温度是好氧堆肥的一个重要条件，温度的作用主要影响微生物的生长，餐厨垃圾中含油量越高，好氧堆肥反应越慢，体系能达到的最高温度越低，当含油量大于8％时，堆料最高温度始终没有达到堆肥最适宜的温度55℃，堆肥效果受到显著影响；油脂包裹支撑介质，干扰微生物生命活动，高浓度长链脂肪酸吸附在细胞膜表面阻止了物质的传递，未降解的油脂凝聚包裹着微生物，从而抑制餐厨垃圾好氧堆肥中微生物的活性。国内餐厨垃圾的主要特点为含盐高、含油脂高。在好氧堆肥中，高盐高油脂会抑制微生物生长，导致堆肥失败，或者堆肥出来的肥料会对植物造成伤害。在餐厨垃圾处理中，通常需要针对油脂进行预处理再进行好氧堆肥。油脂的预处理会提高餐厨垃圾的处理复杂度并增加处理成本。专利申请号为CN201310403853.5的专利《高效油脂降解菌及其应用》提供了一种高效降解油脂的不动杆菌，并介绍了将其用于清除餐厨垃圾油脂。这种菌的应用需要先从发酵液中提取出生物表面活性剂，然后再将生物表面活性剂用于去除油脂。这项技术用于餐厨垃圾好氧堆肥领域不够方便，效益并不比直接使用化学表面活性剂更有优势。因此，我们需要一种既能够高效乳化和降解油脂，又能适应餐厨垃圾好氧堆肥环境，而且不会产生恶臭和毒素，对环境友好的菌种。这种高效除油菌种的应用还可以推广到治理土壤油污、生产生物表面活性剂、制备生物清洁剂等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一株枯草芽孢杆菌6-1oil，该枯草芽孢杆菌6-1oil可以利用油脂为生长碳源，能在油脂含量较高的环境下正常生长，并能高效乳化快速降解油脂，满足国内餐厨垃圾好氧堆肥的需求。本专利技术所采取的技术方案为：一种高效降解油脂的枯草芽孢杆菌，所述高效降解油脂的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌6-1oil，于2016年12月22日在广东省微生物菌种保藏中心保藏，保藏编号为GDMCCNo.60134，保藏地址为：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼；分类学命名为：Bacillussubtilis，其从餐厨垃圾好氧堆肥料中分离而得。本专利技术的枯草芽孢杆菌6-1oil的特征如下：菌体长2～3μm、宽0.7μm；芽孢短杆状，中生，具体为长1.5μm、宽0.7μm，其光学显微镜照片如图1所示；营养琼脂上菌落为纯白色，有环形褶起，边缘裂叶状，菌株6-1oil在营养琼脂培养基上的菌落形态如图2所示。菌株6-1oil的16SrDNA序列与枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)具有最高同源性，高达99.92％，其16SrDNA序列如序列表SEQIDNo.1所示；构建的系统发育树如图3所示，菌株6-1oil与芽孢杆菌属聚合到一起，说明6-1oil属于芽孢杆菌属(Bacillus)，因此初步判断为菌株6-1oil为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。根据枯草芽孢杆菌基因组中β-甘露聚糖酶基因上下游序列设计特异引物，菌株6-1oil的枯草芽孢杆菌特异引物扩增结果为阳性，说明其为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。其中，特异引物序列为：Bsu-man-1F：5’-CAGGCTCACACTTTGTCTTG-3’(SEQIDNo.2)；Bsu-man-1R：5’-TGAACACAGTCCTGGGTTAG-3’(SEQIDNo.3)。本专利技术还提供了包含枯草芽孢杆菌6-1oil的餐厨垃圾处理菌剂。本专利技术还提供了一种餐厨垃圾处理菌剂，所述餐厨垃圾处理菌剂包含枯草芽孢杆菌6-1oil。优选地，所述餐厨垃圾处理菌剂还包含凝结芽孢杆菌、酿酒酵母和载体辅料。其中，凝结芽孢杆菌和酿酒酵母均可以从广东省微生物中心获得，凝结芽孢杆菌编号GIM1.421，酿酒酵母编号GIM2.135；枯草芽孢杆菌6-1oil、凝结芽孢杆菌和酿酒酵母经液态发酵扩大培养后离心而得。进一步优选地，枯草芽孢杆菌6-1oil、凝结芽孢杆菌和酿酒酵母的活菌含量分别为(2～9)×108CFU/g、(1～8)×108CFU/g和(3～9)×107CFU/g。优选地，所述载体辅料包括以下重量百分比的物料：玉米糠15％～30％、米糠15％～30％、椰糠5％～10％、花生麸30％～50％、红糖8％～15％。本专利技术还提供了上述餐厨垃圾处理菌剂的制备方法，包括以下步骤：1)分别对枯草芽孢杆菌6-1oil、凝结芽孢杆菌和酿酒酵母进行斜面菌种活化，活化后再分别经液体发酵扩大培养、高速离心收集菌体，将收集得到的枯草芽孢杆菌体6-1oil、凝结芽孢杆菌体和酿酒酵母体混合，得到复合菌体；2)将载体辅料中的各物料按重量百分比混合，得到载体辅料；3)将步骤1)得到的复合菌体和步骤2)得到的载体辅料按0.8-1.2:0.5-1.5质量比混合，在40-60℃烘干至水分含量为10％～15％，得到餐厨垃圾处理菌剂。国内餐厨垃圾普遍状况为油脂含量高，干基含油量能达到20％～30％，将本专利技术制备的复合菌剂用于处理餐厨垃圾，能有效降解餐厨垃圾中的油脂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效降解油脂的枯草芽孢杆菌，其特征在于，所述高效降解油脂的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌6‑1oil，于2016年12月22日在广东省微生物菌种保藏中心保藏，保藏编号为GDMCC No.60134。

【技术特征摘要】
1.一种高效降解油脂的枯草芽孢杆菌，其特征在于，所述高效降解油脂的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌6-1oil，于2016年12月22日在广东省微生物菌种保藏中心保藏，保藏编号为GDMCCNo.60134。2.一种餐厨垃圾处理菌剂，其特征在于，所述餐厨垃圾处理菌剂包括权利要求1所述的枯草芽孢杆菌6-1oil。3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾处理菌剂，其特征在于，所述餐厨垃圾处理菌剂还包括凝结芽孢杆菌、酿酒酵母和载体辅料；其中枯草芽孢杆菌6-1oil、凝结芽孢杆菌和酿酒酵母的活菌含量分别为(2～9)×108CFU/g、(1～8)×108CFU/g和(3～9)×107CFU/g。4.根据权利要求2所述的餐厨垃圾处理菌剂，其特征在于，载体辅料包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁嘉亮，赵泳婷，罗勇，
申请(专利权)人：江门市地尔汉宇电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44