一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌及其应用；所述的耐高温热噬淀粉芽孢杆菌，其分类命名为热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillus thermoamylorans)，菌株名为HG‑3，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.19551，保藏日期为2020年4月3日。本发明专利技术所公开的耐高温的餐厨垃圾降解菌株在60‑70℃的条件下对餐厨垃圾的降解率达到90％以上，其对淀粉类食物的降解效果稳定高效，在4h内对淀粉类餐厨垃圾的降解率达到98％以上，且能有效持续作用一个月以上，这为利用高温厨余机生物降解餐厨垃圾提供了一种可行的技术手段。

【技术实现步骤摘要】
一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌及其应用
本专利技术涉及垃圾处理
，尤其是是涉及一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌及其应用。
技术介绍
随着全球人口基数的不断增长和人们生活水平的提高，餐厨垃圾的排放量日益增大。大量的餐厨垃圾一方面带来了严重的污染，另一方面造成了巨大的浪费，给各国带来很大的困扰。餐厨垃圾属于高含水率和高有机质的资源型废物，如果不能及时妥善处理，不仅对环境产生诸多不良影响，同时其引起的地下水污染也对人类的身体健康带来严重威胁。2018年，我国餐厨垃圾的总产量超过1亿吨，但处理率较低，大都低于37％。目前，餐厨垃圾处理技术主要包括厌氧法发酵技术，水热处理技术，堆肥技术，好氧资源化利用技术，焚烧发电技术等。其中，餐厨垃圾的好氧资源化利用技术被认为是最具有应用前景的技术之一。米和面粉类食物残余是餐厨垃圾的重要组成部分，而厨余机的运行过程温度可高达60℃，在这样的高温下，多数微生物无法存活，目前已报道的高效降解菌在这样的温度下降解率也会很低，无法满足利用厨余机有效实现厨余垃圾连续化减量的目的，如专利CN102757918A中只报道了一次性投加大量菌剂24h的处理效果，但其不能在厨余设备维持稳定高效的减量效果。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌及其应用。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌，其分类命名为热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillusthermoamylorans)，菌株名为HG-3，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.19551，保藏日期为2020年4月3日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。其中，上述耐高温热噬淀粉芽孢杆菌是专利技术人于2018年5月从江苏省南京市的餐厨垃圾中分离得到；其形态特征如下：在LB平板上表现为菌落圆形，淡黄色，凸起，表面光滑、湿润、边缘整齐，革兰氏染色呈阳性；16SrDNA序列如序列表SEQIDNo.1所示。一种生物菌剂，包括上述耐高温热噬淀粉芽孢杆菌，也在本专利技术的保护范围之内。制备上述生物菌剂的方法为将上述耐高温热噬淀粉芽孢杆菌的种子液接种于发酵培养基中，进行液态发酵培养，即得；其中，所述的种子液的制备方法为将活化后的耐高温热噬淀粉芽孢杆菌接种到液体培养基中培养，即得种子液。具体的，包括如下步骤：S1：菌种活化：将低温保存的热噬淀粉芽孢杆菌HG-3菌株接种于固体培养基上，于60℃培养24h，作为种子平板；S2：种子液制备：从种子平板上挑取单菌落转接到液体培养基上，于60℃培养24h，作为一级种子液；S3：发酵培养：将种子液接种于发酵培养基中，进行液态发酵培养，即得。步骤S1中：所述的固体培养基中各组分的浓度为：酵母粉5.0g/L，蛋白胨10.0g/L，氯化钠10.0g/L，琼脂20.0g/L，其余为水。步骤S2中：所述的液体培养基中各组分的浓度为：酵母粉5.0g/L，蛋白胨10.0g/L，氯化钠10.0g/L，其余为水。步骤S3中：所述的发酵培养基中各组分的浓度为：甘油10-30.0g/L，酵母粉10-30.0g/L，蛋白胨10-30.0g/L，氯化钠10-30.0g/L，磷酸氢二钾1.0-5.0g/L，磷酸二氢钾1.0-5.0g/L，硫酸镁1.0-10.0g/L，其余为水；优选地，所述的发酵培养基中各组分的浓度为：甘油30.0g/L，酵母粉20.0g/L，蛋白胨20.0g/L，氯化钠10.0g/L，磷酸氢二钾5.0g/L，磷酸二氢钾3.0g/L，硫酸镁1.0g/L，其余为水。步骤S3中：将种子液按照5％～10％的体积比接种于发酵培养基中。步骤S3中：所述的发酵培养为于通气量为0.4-1.5vvm，搅拌速度为180-260rpm，50-60℃培养24-48h；优选地，在通气量为1.0vvm，搅拌速度为250rpm，于60℃培养24h，即得到热噬淀粉芽孢杆菌HG-3菌株液体菌剂。上述的耐高温热噬淀粉芽孢杆菌或上述的生物菌剂在降解餐厨垃圾中的应用也在本专利技术的保护范围之内。优选地，所述的餐厨垃圾为淀粉类食物，包括但不限于米饭、米线、面条、馒头和大饼等化学组成主要是淀粉的食物。其中，上述生物菌剂在餐厨垃圾中的首日用量为0.5～1.5L/kg餐厨垃圾。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：(1)本专利技术所公开的耐高温的餐厨垃圾降解菌株在60-70℃的条件下对餐厨垃圾的降解率达到90％以上，其对淀粉类食物的降解效果稳定高效，在4h内对淀粉类餐厨垃圾的降解率达到98％以上，且能有效持续作用一个月以上，这为利用高温厨余机生物降解餐厨垃圾提供了一种可行的技术手段。(2)将该菌株和/菌剂应用到垃圾中转站，能够有效降解餐厨垃圾中的淀粉类食物，提高餐厨垃圾的处理效率，能创造显著的经济和环境保护效益。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是实施例1热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillusthermoamylorans)HG-3的培养形态图。具体实施方式实施例1(1)菌种的分离、纯化和保藏取南京生物医药谷二期蓝天食堂的餐厨垃圾为样品，取10g置于100mL富集培养基中，50℃、150rpm恒温培养。富集培养基采用以CMC-Na为唯一碳源的培养基。取100μL富集液涂布于CMC-刚果红培养基平板，之后于50℃培养箱中倒置恒温培养，5天后观察，平板上出现透明水解圈。挑取少量菌体在LB固体培养基上划线直至获得单菌落，再将获得的单菌落在以CMC-Na为唯一碳源的培养基上连续培养6代，待菌落形态稳定后，即得纯培养菌体热噬淀粉芽孢杆菌杆菌(Bacillusthermoamylorans)HG-3，形态如图1所示，图中出现大小不一的菌落。(2)菌种鉴定所得的热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillusthermoamylorans)HG-3的16SrDNA序列如序列表SEQIDNo.1所示，Biolog分类鉴定系统鉴定结果见表1。表1本专利技术菌株BacillusthermoamyloransHG-3的Biolog鉴定结果注：“？”表示边界值，“+”表示阳性，“-”表示阴性。(3)产淀粉酶活力的测定对菌株产淀粉酶的能力进行验证：将菌株接种至营养琼脂培养基平板上，60℃培养24h，然后转接于营养肉汤培养基中，60℃培养48h，将发酵液离心，采用DNS法测定淀粉酶活力，经测定，淀粉酶酶活为44.45U/mL。酶活力单位(U)定义为：50℃，pH7.5条件下每分钟从可溶性淀粉中释放1μmoL葡萄糖所需的酶量。(4)热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillusthermoamylorans)HG-3的活化与培本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌，其分类命名为热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillusthermoamylorans)，菌株名为HG-3，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.19551，保藏日期为2020年4月3日。/n

【技术特征摘要】
1.一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌，其分类命名为热噬淀粉芽孢杆菌(Bacillusthermoamylorans)，菌株名为HG-3，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.19551，保藏日期为2020年4月3日。


2.一种生物菌剂，其特征在于，包括所述的耐高温热噬淀粉芽孢杆菌。


3.制备权利要求2所述生物菌剂的方法，其特征在于，所述的耐高温热噬淀粉芽孢杆菌的种子液接种于发酵培养基中，进行液态发酵培养，即得。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的种子液的制备方法为将活化后的耐高温热噬淀粉芽孢杆菌接种到液体培养基中培养，即得种子液。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的液态培养基中各组分的浓度为：酵母粉5.0g/L，蛋白胨10.0g/L，氯化钠10.0g/L，其余为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亭，施明雨，李雨婷，刘桂文，刘庆国，温庆仕，陈勇，应汉杰，
申请(专利权)人：南京高新工大生物技术研究院有限公司，南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32