表面活性复合酶、仿生泥炭腐植酸及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种表面活性复合酶、仿生泥炭腐植酸及其制备方法、应用。表面活性复合酶的制备方法包括下述步骤：将混合菌种接种于混合培养基中进行发酵培养即可；混合菌种包括酵母菌、根瘤菌、草青霉菌、植物乳酸菌和枯草芽孢杆菌；混合培养基为PDA培养基和MRS培养基的混合物。本发明专利技术的表面活性复合酶可在微水或亲水条件下连接反应界面，去除有害菌、达到减少外界供给能量，可使秸秆木质素快速氧化或异位缩合成为腐植酸。本发明专利技术的仿生泥炭腐植酸不仅可用于水稻、蔬菜、花卉育苗和栽基质，还可用于脱除稻田青苔孢衣、腐植酸生物有机肥、土壤改良修复剂、生物刺激素、中草药等无土栽培种植以及快速发酵返田等。

Surface active complex enzyme, bionic peat humic acid and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
表面活性复合酶、仿生泥炭腐植酸及其制备方法、应用
本专利技术涉及一种表面活性复合酶、仿生泥炭腐植酸及其制备方法、应用。
技术介绍
泥炭是一种经过几千年所形成的天然沼泽地产物(又称为草炭或是泥煤)，是煤化程度最低的煤，同时也是煤最原始的状态，无菌、无毒、无污染，通气性能好。质轻、持水、保肥、有利于微生物活动，增强生物性能，营养丰富，既是育苗基质、栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质、腐殖酸及营养成份。但是泥炭属于不可再生资源，有些开采行为对环境破坏很大。泥炭腐植酸是泥炭地质学名词，指泥炭中能被稀苛性碱溶液提取的有机混合酸，为泥炭有机质中的重要组成部分，是由高分子羟基芳香羧酸组成的复杂混合物。泥炭中腐植酸含量一般可达20％～50％，其含量主要与有机质含量和不同泥炭类型有关。由于非再生资源泥炭的资源有限，我国用于花卉、蔬菜、水稻等的中高档泥炭，很大一部分来自芬兰、俄罗斯、印尼等进口。除了地质化学的成煤条件可形成泥炭等腐植酸资源以外，通过生物技术使农作物秸秆转化仿生泥炭腐植酸，实践证明也有相似的效果。仿生泥炭腐植酸具有以下优异效果：(1)其可以通过土壤有机质的提高，促进植物生长，为光合作用提供原料；(2)其通过其物理性状促使土壤疏松通透；(3)其可调节土壤酸碱度、离子平衡等土壤化学状况，增加阳离子饱和度；(4)其可为土壤生物、微生物的生物性状提供能源；(5)其能以自净力，平衡物理化学性状，提高作物抗逆能力；(6)其可增加植物营养成分，提高氮磷钾等利用效率。现有技术中使农作物秸秆转化仿生泥炭腐植酸的生物技术主要有以下两种：方式一：以畜禽代谢物堆肥可用于发酵生产秸秆腐植酸肥料，但是由于发酵时间长，若设备密闭性能差，生产环境有异味，且因为代谢物含盐多、含金属离子多，不加处理不能发酵成为生产泥炭基质类育苗产品，有碍于土壤全面修复。方式二：将农作物秸秆也可通过热电装置成为飞灰或生物炭，但是其制备过程中会损失较多的营养成分。例如以稻秆为例，损失了稻草中4％的粗蛋白、1％的粗脂肪、35％的粗纤维等营养成分。另外，现有技术中还有利用蘑茹渣、酿酒糟等原料本身含有生物酶发酵的，原料还可以有树枝树叶等生物质废弃物；即使单用有用酶的可能因为酶的性能有差异，整体发酵速度上还是较缓慢的。上述问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术实际解决的技术问题是克服了现有技术中堆肥发酵时间长，在设备投资较少、不密闭等情况下，产生异味、操作环境差、且产物受原料影响、盐分高、易污染等缺陷，提供了一种表面活性复合酶、仿生泥炭腐植酸及其制备方法、应用。本专利技术的表面活性复合酶可在微水或亲水条件下连接反应界面，去除有害菌、达到减少外界供给能量，可使秸秆木质素快速氧化或异位缩合成为腐植酸，并且缩短生物发酵时间，安全环保。本专利技术的仿生泥炭腐植酸不仅可用于水稻、蔬菜、花卉育苗和栽基质，还可用于脱除稻田青苔孢衣、腐植酸生物有机肥、土壤改良修复剂、生物刺激素、中草药等无土栽培种植以及快速发酵返田等。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种表面活性复合酶的制备方法，其包括下述步骤：将混合菌种接种于混合培养基中进行发酵培养即可；其中，所述混合菌种包括酵母菌(Yeast)、根瘤菌(Rhizobium)、草青霉菌(Penicillium)、植物乳酸菌(Lactobacillusplantarum)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)；所述混合培养基为PDA培养基和MRS培养基的混合物。其中，所述酵母菌、所述根瘤菌、所述草青霉菌、所述乳酸菌、所述枯草芽孢杆菌的质量比可为本领域常规，较佳地为(10～30)：(1～5)：(20～30)：(20～25)：(15～40)，更佳地为(10～15)：5：(15～20)：(20～25)：(35～40)。其中，所述混合菌种在所述混合培养基中的接种量较佳地为0.01～0.07％，更佳地为0.03～0.06，例如0.05％。其中，所述PDA培养基是本领域内对马铃薯葡萄糖琼脂培养基的简称，即PotatoDextroseAgar(Medium)，依次对应马铃薯、葡萄糖、琼脂的英文。其中，所述PDA培养基的制备方法可为本领域常规，一般由下述步骤制得：将土豆称量去皮、切成条状；在容器设备中加入等比例的去离子水，在电磁容器中，100℃，40～60min蒸煮到土豆丝软烂时，断电，过滤去土豆渣，然后放入土豆重量1/5的葡萄糖和1/6琼脂粉，开动搅拌至全部溶解，稀释至2倍，再放入高压灭菌锅中(121℃，30min)，即得。其中，所述MRS培养基是本领域常规的乳酸菌培养基，由多种成分组成，适用于乳酸菌的生长，用来分离培养乳酸菌的一类培养基。其中，所述MRS培养基的制备方法可为本领域常规，一般由下述步骤制得：将牛肉膏1份，蛋白胨2份，琼脂1份，氯化钠1份，黄腐酸1份，置于200份的蒸馏水加热溶解30min，开动搅拌至全部溶解，稀释至2倍，放入高压灭菌锅中(121℃，30min)，即得。其中，所述PDA培养基和所述MRS培养基的质量比可为本领域常规，较佳地为1：(1～3)，更佳地为1：(1.5～2.5)，例如1：2。其中，所述发酵培养的操作和条件可为本领域常规。所述发酵培养的温度一般0～50℃，较佳地为20～45℃，例如30℃、35℃、36℃或37℃。所述发酵培养的时间较佳地为24～120h，更佳地为58～105h，例如65h、72h、80h、90h或96h。其中，所述发酵的终点可为本领域常规，较佳地为所述表面活性复合酶的酶活指数达85～326U/g，更佳地所述表面活性复合酶的酶活指数达为150～325U/g，例如172U/g、175U/g、177U/g、195U/g或215U/g。本专利技术还提供了一种由上述制备方法制得的表面活性复合酶。其中，所述表面活性复合酶中，含有能够产生表面活性的纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、水解酶、氧化还原酶、酯酶、嗜碱酶、脂肽类、磷脂类、脂多糖类、脂肪酸以及多糖蛋白复合酶等的混合酶。其中，所述表面活性复合酶中，纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、水解酶、氧化还原酶和酯酶的质量比可为(8～12)：(3～7)：(18～22)：(28～32)：(28～32)：(13～17)，较佳地为10：5：20：30：30：15。其中，所述表面活性复合酶的酶活指数较佳地为85～326U/g，更佳地为150～325U/g，例如172U/g、175U/g、177U/g、195U/g或215U/g本专利技术还提供了一种所述表面活性复合酶在以农作物秸秆为原料制备仿生泥炭腐植酸中的应用。其中，所述农作物秸秆可为本领域常规的农作物秸秆，例如玉米秸杆、稻草秸秆、大豆杆、花生秸秆、棉花秸秆等。本专利技术还提供了一种仿生泥炭腐植酸的制备方法，其包括下述步骤：将含有所述表面活性复合酶的农作物秸秆进行酶解即可。其中，所述表面活性复合酶在所述农作物秸秆中的质量百分比较佳地为0.01～0.10％，更佳地为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面活性复合酶的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将混合菌种接种于混合培养基中进行发酵培养即可；/n其中，所述混合菌种包括酵母菌(Yeast)、根瘤菌(Rhizobium)、草青霉菌(Penicillium)、植物乳酸菌(Lactobacillus plantarum)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)；所述混合培养基为PDA培养基和MRS培养基的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面活性复合酶的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将混合菌种接种于混合培养基中进行发酵培养即可；
其中，所述混合菌种包括酵母菌(Yeast)、根瘤菌(Rhizobium)、草青霉菌(Penicillium)、植物乳酸菌(Lactobacillusplantarum)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)；所述混合培养基为PDA培养基和MRS培养基的混合物。


2.如权利要求1所述的表面活性复合酶的制备方法，其特征在于，所述酵母菌、所述根瘤菌、所述草青霉菌、所述乳酸菌、所述枯草芽孢杆菌的质量比为(10～30)：(1～5)：(20～30)：(20～25)：(15～40)，较佳地为(10～15)：5：(15～20)：(20～25)：(35～40)；
和/或，所述混合菌种在所述混合培养基中的接种量为0.01～0.07％，较佳地为0.03～0.06，例如0.05％。


3.如权利要求1所述的表面活性复合酶的制备方法，其特征在于，所述PDA培养基和所述MRS培养基的质量比为1：(1～3)，较佳地为1：(1.5～2.5)，更佳地1：2。


4.如权利要求1所述的表面活性复合酶的制备方法，其特征在于，所述发酵培养的温度为20～45℃，较佳地为30℃、35℃、36℃或37℃；
和/或，所述发酵培养的时间为24～120h，较佳地为58～105h，更佳地65h、72h、80h、90h或96h；
和/或，所述发酵的终点为所述表面活性复合酶的酶活指数为85～326U/g，较佳地所述表面活性复合酶的酶活指数为150～325U/g，更佳地所述表面活性复合酶的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周霞萍，
申请(专利权)人：上海臻衍生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31