一株降解纤维素菌的筛选及应用制造技术

本发明专利技术公开了一株降解纤维素菌的筛选及应用，属于微生物法处理废弃物领域。本发明专利技术从常州市特种竹繁育中心竹林土壤中分离出一株凝结芽孢杆菌，该菌株对环境的耐受能力强，能够在25～65℃下很好地生长，在pH7.5～13.5的环境中也能有较好的繁殖能力，并且能够耐受1％～5％的油脂含量以及0～4％的油脂含量；同时其还能很好地降解纤维素，使农林废弃物中纤维素含量降低30～45％，使废水中纤维素含量降低40～60％，能够在多种场景中降解纤维素。能够在多种场景中降解纤维素。能够在多种场景中降解纤维素。

【技术实现步骤摘要】
一株降解纤维素菌的筛选及应用


[0001]本专利技术涉及一株降解纤维素菌的筛选及应用，属于微生物法处理废弃物领域。

技术介绍

[0002]纤维素资源是地球上最大的可再生资源，地球上每年光合作用的产物高达1.5
×
10
12
～2.0
×
10
12
t(90％以上为木质纤维素类物质)，我国每年农作物秸秆的产量达5.7
×
108t。虽然纤维素资源极为丰富，但大部分主要用作燃料或填埋，不仅增加处理成本，浪费土地资源，污染环境，还造成其中丰富生物质的损失。若将其用于堆肥，秸秆中大量纤维素不易被微生物分解，限制了堆肥的腐熟度进程，延长了堆肥周期，降低堆肥效率。此外一些农作物如棉花等可以加工成多种规格的织物，在加工生产中会产生大量含纤维素的废水，用传统的活性污泥法较难降解，一般采用絮凝法处理，但絮凝剂的投加增加了处理成本。

技术实现思路

[0003]针对目前存在的问题，本专利技术提供了一株降解纤维素菌，凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，已于2021年8月6日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 22551，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。
[0004]本专利技术提供了含有所述的凝结芽孢杆菌的产品。
[0005]在一种实施方式中，所述产品包括污水处理剂、微生物菌剂或酶制剂。
[0006]在一种实施方式中，所述产品中凝结芽孢杆菌的量不少于106cfu/mL或106cfu/g。
[0007]在一种实施方式中，所述微生物菌剂或污水处理剂中含有其他能够降解纤维素的菌株，所述其他能够降解纤维素的菌株包括但不限于嗜麦芽寡养单胞菌、水氏黄杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和/或大肠埃希氏菌。
[0008]本专利技术提供了一种降解纤维素的方法，所述方法是将所述凝结芽孢杆菌，或将所述的产品加入含有纤维素的体系中反应；所述含有纤维素的体系包括固体废弃物和/或液体废弃物。
[0009]在一种实施方式中，当所述体系为固体废弃物时，将所述凝结芽孢杆菌培养至OD
600
＝1.0
±
0.2，或将含有凝结芽孢杆菌的产品调节为凝结芽孢杆菌的OD
600
＝1.0
±
0.2的菌液，将菌液按照10～50mL/g的量添加至含有木质素的固态体系中，在30～65℃、100～150rpm下进行反应。
[0010]优选地，将菌液按照10mL/g的量添加至含有木质素的固态体系中，在30℃、140rpm下进行反应。
[0011]在一种实施方式中，所述固体废弃物中含有竹叶、竹枝、甘蔗渣、木头、树叶、树枝、烟草或其他含有纤维素的物质。
[0012]在一种实施方式中，当所述体系为液体废弃物时，将所述凝结芽孢杆菌培养至OD
600
＝1.0
±
0.2，或将含有凝结芽孢杆菌的产品调节为凝结芽孢杆菌的OD
600
＝1.0
±
0.2的
菌液，将得到的菌液按照体系体积的10％～70％加入含有木质素的液态体系中，在30～50℃、100～150rpm下进行反应。
[0013]优选地，菌液按照体系体积的20％，在30℃、140rpm下反应。
[0014]在一种实施方式中，所述液体废弃物包括精制棉生产废水及其他含有纤维素的液体废弃物。
[0015]在一种实施方式中，在pH为3～13下反应0～96h。
[0016]在一种实施方式中，将所述凝结芽孢杆菌在以淀粉、玉米粉、糊精、葡萄糖或甘蔗中的一种或多种为碳源，并以硝酸钠、硫酸铵、磷酸铵、蛋白胨或酵母粉中的一种或多种为氮源的体系中培养，获得菌液。
[0017]优选地，所述碳源为淀粉、玉米粉或糊精。
[0018]优选地，所述氮源为硝酸铵、蛋白胨或酵母粉。
[0019]在一种实施方式中，凝结芽孢杆菌的培养体系中还可以含有体积分数为1％～5％的油脂，和/或含有体积分数为0～4％的NaCl。
[0020]本专利技术提供了所述凝结芽孢杆菌或所述含有所述的凝结芽孢杆菌的产品在降解纤维素或含有纤维素的物质中的应用。
[0021]在一种实施方式中，所述含有纤维素的物质包括竹叶、竹枝、甘蔗渣、木头、树叶、树枝、烟草和/或精制棉生产废水。
[0022]有益效果：本专利技术从常州市特种竹繁育中心竹林土壤中分离出一株凝结芽孢杆菌，该菌株对环境的耐受能力强，能够在25～65℃下很好地生长，在pH7.5～13.5的环境中也能有较好的繁殖能力，并且能够耐受1％～5％的油脂含量以及0～4％的油脂含量；同时其还能很好地降解纤维素，使农林废弃物中纤维素含量降低30～45％，使废水中纤维素含量降低40～60％，能够在多种场景中降解纤维素。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的凝结芽孢杆菌菌落形态及细胞形态图。
[0024]图2为本专利技术的凝结芽孢杆菌株rDNA电泳图。
[0025]生物材料保藏
[0026]本专利技术中所述提供的凝结芽孢杆菌，分类学命名为凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans，已于2021年5月18日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.22551，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。
具体实施方式
[0027]下面结合附图所描述的实施方式对本专利技术做以详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0028]需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利
要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。
[0029]所述富集培养指的是使孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体，并使菌体长得粗壮，成为活力强的“种子”，并且使培养液中菌体浓度达到较高水平。
[0030]在一种实施方式中，用于菌株筛选的土样取自常州市特种竹繁育中心竹林土壤富含枯枝落叶深度15cm的土样。
[0031]在一种实施方式中，展示菌株降解效果的纤维素富集培养基含有5g/L纤维素，5g/L蛋白胨，2g/L碳酸钙，5g/L氯化钠，0.5g/L磷酸氢二钾，0.5g/L硫酸镁；配制方法为将5g纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，已于2021年5月18日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.22551。2.含有权利要求1所述的凝结芽孢杆菌的产品。3.根据权利要求2所述的产品，其特征在于，所述产品包括污水处理剂、微生物菌剂或酶制剂。4.根据权利要求2所述的产品，其特征在于，所述微生物菌剂或污水处理剂中含有其他能够降解纤维素的菌株，所述其他能够降解纤维素的菌株包括但不限于嗜麦芽寡养单胞菌、水氏黄杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和/或大肠埃希氏菌。5.一种降解纤维素的方法，其特征在于，将权利要求1所述凝结芽孢杆菌，或将权利要求2或3所述的产品加入含有纤维素的体系中反应；所述含有纤维素的体系包括固体废弃物和/或液体废弃物。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述体系为固体废弃物时，将所述凝结芽孢杆菌培养至OD
600
＝1.0
±
0.2，或将含有凝结芽孢杆菌的产品调节为凝结芽孢杆菌的OD
600
＝1.0
±
0.2的菌液，将菌液按照10～50mL/g的量添加至含有木质素的固态体系中，在30～65℃、100～150rpm下进行反应。7.根据权利要求6所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：印霞棐，单旋，梁国斌，林伟，徐曹文，吴晶晶，蒋志雯，张杭玉，陈玥瑶，雷雨琴，汤皓婷，陈云燕，邵世隆，邵维，谢鋆韬，金军，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：