枯草芽孢杆菌SE201412及富有机硒菌剂制造技术

技术编号:13740361 阅读:77 留言:0更新日期:2016-09-22 17:55
本发明专利技术涉及枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)SE201412,其保藏编号为CCTCC No.M 2015708,该菌株十分耐硒,能在含硒培养基中发酵产生有机硒含量达5000mg/L‑12000mg/L的发酵液,将该发酵液制备成富有机硒菌剂施用于处于生长期作物的液面,能够生产富硒农产品,且生产得到的农产品能够达到富有机硒粮、油、水果、蔬菜、干果的质量标准,且能够提高农产品的品质,产量,增强农作物抗病能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物
,尤其涉及枯草芽孢杆菌SE201412及富有机硒菌剂
技术介绍
硒是人类和动物必须的微量元素,缺硒可引40多种起多种疾病,目前研究表明,每天每人满足50微克硒,可使人健康长寿,而且通过食品补有机硒被认为是最安全,最方便的手段。全世界75%的国家和地区缺硒少硒,我国缺硒省市达20多个,土壤中硒含量约0.03-0.1mg/kg,向土壤补硒是获得富硒农产品(食品)的一种有效办法。多年来,人们以富硒矿石、富硒煤矸石等原料,经粉碎、碱处理得到少部分(20%)可溶性无机硒,与氮、磷、钾、铜、锌、铁、镁、硼等无机盐或有机质复混成富硒肥料,或把硒制备成硒酸钠、亚硒酸钠,并以其溶液再与无机或有机肥料混配成富硒肥料,喷施到作物叶片或直接施到土壤中,这些富硒肥料虽然可以生产富硒农产品和富硒食品,但作物对肥料中无机硒的利用率仅10%-15%。此外,一方面,富硒矿石、富硒煤矸石中伴生有超标的重金属鎘、铅、砷、汞、钒,使用富硒矿石、富硒煤矸石矿粉作为富硒肥料,易污染良田。另一方面,硒酸钠、亚硒酸钠价格每吨超过百万元,如果植物的总利用率仅为10%-15%,则生产富硒农产品费用太高。农用微生物菌剂是一类有别于无机复合肥料、有机肥料的功能性微生物肥料。农用微生物菌剂利用有益微生物转化硒,把无机硒转化成有机硒,以提高农作物对硒利用率,进而提高农产品含硒量。目前富硒微生物包括:富硒酵母、富硒食用菌、光合细菌等。专利CN200710010871专利技术的一种富硒联合固氮菌剂,在制备菌剂中加入可溶性无机硒,利用固氮菌将无机硒转化为有机硒,但其制剂中只采用固氮菌,仅具有单一固氮生理功能的富硒微生物肥料并作为作物根部使用的固体肥料,不能直接大量生产出水溶性有机硒。专利CN102618469A,专利技术名称:一种荚膜红细菌及其应用,公开了一种荚膜红细菌AYGHJ-16,属光合细菌,利用光能对物质进行代谢,促进无机硒的转化和吸收,并有固氮和固碳作用,不能直接大量生产出水溶性有机硒。专利100512666C,专利技术名称:一种含硒微生物饲料添加剂及其制备方法,公开了利用微生物活菌为红假单孢菌、纳豆菌芽孢杆菌和酵母菌进行液体发酵、固体发酵,实现无机硒的微生物转化,不能直接大量生产出水溶性有机硒。施用水溶性有机硒是大幅度提高作物对硒利用率和生产富有机硒粮、油、水果、蔬菜、干果的重要途径。但是,目前市场生产的富硒酵母不能直接生产出水溶有机硒,而现有技术也没有生产出水溶有机硒超过3000mg/kg的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷和不足,本专利技术的专利技术人经过多年的大量反复筛选,得到了一株十分耐硒,且能分泌水溶性有机硒的菌株。本专利技术的技术方案之一是:一种枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)SE201412,该菌已于2015年11月26日保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC;地址:中国武汉,武汉大学;邮编:430072),保藏编号CCTCC No.M2015708。该菌株是从湖北恩施市盐业复烤厂发酵烟草废弃物中分离得到的,该菌株十分耐硒,能在无机硒高达30000mg/kg浓度的发酵液中正常生长,且能在发酵液中分泌水溶性有机硒5000mg/L-12000mg/L,其
中所述的水溶性有机硒为但不局限于硒氨基酸、硒低聚糖、硒肽中的一种或多种。本专利技术的技术方案之二是:所述枯草芽孢杆菌SE201412在生产富有机硒菌剂中的应用。本专利技术的技术方案之三是:一种富有机硒菌剂的制备方法,将枯草芽孢杆菌SE201412接种于含硒培养基中发酵培养,取发酵液即得。所述含硒培养基可在本领域常用培养基的基础上加入亚硒酸钠得到。本专利技术优选的含硒培养基为:葡萄糖4-8g/L,蔗糖3-7g/L,牛肉膏3-7g/L,蛋白胨8-12g/L,氯化钠2-6g/L,亚硒酸钠0.3-30g/L,pH6.8-7.6。本专利技术进一步优选的含硒培养基为:葡萄糖6g/L,蔗糖5g/L,牛肉膏5g/L,蛋白胨10g/L,氯化钠4g/L,亚硒酸钠0.5-22g/L,pH7.2-7.6。在大规模生产过程中,所述含硒培养基内还添加有消泡剂,所述消泡剂可根据本领域常识进行选择,本专利技术优选GPE-6330生物发酵专用消泡剂,所述消泡剂的用量优选为0.5-1.5g/L。所述发酵培养的条件可依据本领域常识确定,本专利技术优选的发酵培养条件为:温度30-37℃,压力0.04-0.06MPa,搅拌转速160-220r/min,发酵液体积与通入空气体积比1:(0.2-0.4)。进一步优选的发酵培养条件为:温度32-35℃,压力0.05MPa,搅拌转速190-200r/min,发酵液体积与通入空气体积比1:0.3。发酵培养采用的菌株是经过活化和扩大培养后得到的,所述活化和扩大培养可采用本领域常规技术手段实现。将扩大培养后的种子液接种进入含硒培养基中进行发酵培养,接种量为本领域常规接种量,优选为1-2.5%。其中,所述活化采用的固体培养基为:葡萄糖4-8g/L,蔗糖3-7g/L,牛肉膏3-7g/L,蛋白胨8-12g/L,氯化钠2-6g/L,琼脂15-20g/L,pH6.8-7.6。优选为,葡萄糖6g/L,蔗糖5g/L,牛肉膏5g/L,蛋白胨10g/L,氯化钠
4g/L,琼脂18g/L,pH7.2-7.6。所述活化的具体操作为:将固体培养基加入试管内,灭菌后摆斜面,冷却凝固,将枯草芽孢杆菌SE201412接种在培养基上,于30-35℃培养试管斜面长满菌。所述扩大培养采用的种子液培养基为:葡萄糖4-8g/L,蔗糖3-7g/L,牛肉膏3-7g/L,蛋白胨8-12g/L,氯化钠2-6g/L,pH6.8-7.6。优选为,葡萄糖6g/L,蔗糖5g/L,牛肉膏5g/L,蛋白胨10g/L,氯化钠4g/L,pH7.2-7.6。所述扩大培养的条件为:温度30-37℃,压力0.04-0.06MPa,搅拌转速160-220r/min,发酵液体积与通入空气体积比1:(0.2-0.4),发酵时间12-24h。优选为,温度32-35℃,压力0.05MPa,搅拌转速190-200r/min,发酵液体积与通入空气体积比1:0.3,发酵时间14-18h。在发酵制备富有机硒菌剂时,将菌株(或种子液)接入发酵培养基后,每隔2-4小时取发酵液样品,用酸度计测定pH并保持发酵液pH在6.8-7.6之间;同时,用可见光分光光度计测定细菌细胞浓度,当前后两次取样检测到的细菌细胞浓度在最大吸光值处没有明显增加时,即可认定发酵结束。经过大量实验发现,在上述培养基和培养条件下,发酵时间为12-24h,优选为14-18h。本专利技术所述菌株可在较大的亚硒酸钠范围内(0.3-30g/L)进行发酵,在工业化大生产过程中,为了充分确保发酵效果,一般而言,当发酵培养基内的亚硒酸钠用量超过1g/L时,采用分批加入亚硒酸钠进行发酵培养的方式。优选地,在配制培养基的时候,先加入25-35%重量的亚硒酸钠,剩余的亚硒酸钠用水溶解后,在发酵过程中,分批逐渐加入发酵罐内。进一步优选地,先将25-35%重量的亚硒酸钠加入起始发酵培养基中,然后将剩余的亚硒酸钠本文档来自技高网
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【技术保护点】
枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)SE201412,其保藏编号为CCTCC No.M 2015708。

【技术特征摘要】
1.枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)SE201412,其保藏编号为CCTCC No.M 2015708。2.权利要求1所述枯草芽孢杆菌SE201412在生产富有机硒菌剂中的应用。3.一种富有机硒菌剂的制备方法,其特征在于:将枯草芽孢杆菌SE201412接种于含硒培养基中发酵培养,取发酵液即得。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述含硒培养基为:葡萄糖4-8g/L,蔗糖3-7g/L,牛肉膏3-7g/L,蛋白胨8-12g/L,氯化钠2-6g/L,亚硒酸钠0.3-30g/L,pH6.8-7.6;优选地,葡萄糖6g/L,蔗糖5g/L,牛肉膏5g/L,蛋白胨10g/L,氯化钠4g/L,亚硒酸钠0.5-22g/L,pH7.2-7.6。5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于:所述含硒培养基内还含有消泡剂,所述消泡剂优选为GPE-6330,所述消泡剂的用量优选为0.5-1.5g/L。6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法,其特征在于:所述发酵培养的条件为:温度30-37℃,压力0.04-0....

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金龙郑威刘欋霄郑倬温亮戴光忠杨军孙志国
申请(专利权)人:湖北民族学院湖北省农业科学院农业经济技术研究所湖北省富硒产业研究院
类型:发明
国别省市:湖北;42

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