一种纤维素降解复合菌剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纤维素降解复合菌剂及其制备方法，所述纤维素降解复合菌剂由蕈状芽胞杆菌、粘质沙雷氏菌、谷氨酸棒杆菌、里氏木霉和烟曲霉组成；所述复合菌剂的总活菌数大于或等于3.75

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素降解复合菌剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及微生物菌剂
，具体涉及一种纤维素降解复合菌剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]焚烧、还田以及畜禽饲喂等传统的处理方式不仅无法使秸秆资源得到充分利用，还会带来大气污染、养分损失甚至引发畜禽疾病等一系列不良影响。秸秆具有养分丰富和结构性良好等优点，利用生物手段加以处理生产有机肥，是这种可再生有机资源切实可行的绿色处理方式。但是，秸秆的主要成分是纤维素，是一种由β
‑
1，4
‑
糖苷键将多个葡萄糖分子连接而成的高分子多糖类物质，结构复杂且结晶程度高，难降解。利用纤维素酶对其进行分解，转化为小分子物质以供给于微生物进行生命活动，从而提高堆肥效率和质量，是目前最为环保有效的方法。
[0003]到目前为止，利用产纤维素微生物进行纤维素酶系的生产与构建早已在食品、造纸、生物燃料及饲料生产等多个领域进行应用，但现有菌株产酶量低和适应性差等问题已成为纤维素酶规模化生产的瓶颈。因此，筛选高效产纤维素酶菌，通过科学合理的组合方式进行复合菌系的构建，是解决问题的关键。
[0004]长久以来，大多数纤维素降解菌剂都是局限于商业化非常普遍的常见微生物进行组合的，这也就限制了许多具有高效降解能力但不常选用菌种的应用。同时，在复合菌剂的实际生产中，适宜的载体可以为菌株提供稳定的保藏条件，有利于菌株活性和产酶量的提高，还能减少不良环境对微生物的危害和菌种的流失速度。因此，在诸多微生物中挑选出不存在拮抗作用，可以进行有机组合的菌株，并为其找到成本低、来源广、固定效果优的载体。将有助于秸秆堆肥化的应用与发展，为秸秆类高纤维素植物源废弃物的资源化利用和有机肥生产提供理论依据和技术支撑。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种纤维素降解复合菌剂及其制备方法。本专利技术提供的复合菌剂可以提高秸秆等纤维素高含量有机废弃物为发酵原料有机肥的生产效率，为高品质有机肥的生产和开发农业废弃物绿色处理方式提供技术依据。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面，提供一种纤维素降解复合菌剂，包括复合菌液，所述复合菌液由蕈状芽胞杆菌(Bacillus mycoides)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、里氏木霉(Trichoderma reesei)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus) 组成；
[0008]所述复合菌液中的总活菌数大于或等于3.75
×
108cfu/mL。
[0009]优选的，所述复合菌液中，蕈状芽胞杆菌(Bacillus mycoides)的活菌数为 1.55～2.11
×
108cfu/mL，谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的活菌数为 0.58～
0.67
×
108cfu/mL，粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)的活菌数为0.11～0.14
×
108cfu/mL，里氏木霉(Trichodermareesei)的活菌数为1.45～1.6
×
108cfu/mL，烟曲霉(Aspergillusfumigatus)的活菌数为0.06～0.087
×
108cfu/mL。
[0010]优选的，所述蕈状芽胞杆菌(Bacillusmycoides)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)、粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)、里氏木霉(Trichodermareesei)和烟曲霉(Aspergillusfumigatus)均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)，其中，蕈状芽胞杆菌的菌株编号为CICC21473，谷氨酸棒杆菌的菌株编号为CICC20182，粘质沙雷氏菌的菌株编号为CICC10355，里氏木霉的菌株编号为CICC2626，烟曲霉的菌株编号为CICC41022。
[0011]进一步的，所述纤维素降解复合菌剂中还包括载体。
[0012]优选的，所述载体为麦麸；载体与复合菌液的添加比例为：每40ml复合菌液中添加10g载体。
[0013]本专利技术发现，通过将复合菌液与载体复配，能够有效的保持复合菌液中的活菌数，有利于复合菌液的保藏。
[0014]本专利技术经过大量实验研究构建了纤维素降解复合菌剂，本专利技术的复合菌剂综合利用了蕈状芽胞杆菌和粘质沙雷氏菌的高产纤维素酶和对碎末纤维素的降解作用，谷氨酸棒杆菌对于粗蛋白类物质的降解以及生产小分子氨基酸供给其他微生物代谢的作用，里氏木霉繁殖能力强、适应性好，促进纤维素降解和土传病害的防治作用，烟曲霉与里氏木霉的协同提高酶系活力、分泌半纤维素酶加速半纤维素降解的作用。各菌系的协同作用更好的促进了秸秆等高纤维农业废弃物的降解，解决了堆肥难的问题，很大程度上促进了纤维素的腐解利用。
[0015]本专利技术的第二方面，提供上述纤维素降解复合菌剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)将蕈状芽胞杆菌(Bacillusmycoides)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)、粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)、里氏木霉(Trichodermareesei)和烟曲霉(Aspergillusfumigatus)的种子液混合，得到复合种子液；
[0017](2)将复合种子液接种至液体产酶培养基中，在35
‑
36℃、初始pH6.5
‑
7.0的条件下培养4
‑
5天，制备得到复合菌液。
[0018]优选的，步骤(1)中，将蕈状芽胞杆菌(Bacillusmycoides)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)、粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)、里氏木霉(Trichodermareesei)和烟曲霉(Aspergillusfumigatus)的种子液按体积比1:1:1:1:1混合，得到复合种子液。
[0019]优选的，步骤(2)中，所述液体产酶培养基的组成为：
[0020]羧甲基纤维素钠(CMC
‑
Na)5.0g,(NH4)2SO41.4g,MgSO4·
7H2O0.3g,KH2PO42.0g,CaCl20.3g,FeSO4·
7H2O0.005g,MnSO40.0016g,ZnSO4·
7H2O0.0014g,CoCl20.002g,蛋白胨5g,蒸馏水1L。
[0021]进一步的，所述制备方法还包括：将复合菌液和载体混合的步骤。
[0022]本专利技术的第三方面，提供上述纤维素降解复合菌剂在如下(1)或(2)中的应用：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维素降解复合菌剂，其特征在于，包括复合菌液，所述复合菌液由蕈状芽胞杆菌(Bacillus mycoides)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、里氏木霉(Trichoderma reesei)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus)组成；所述复合菌液中的总活菌数大于或等于3.75
×
108cfu/mL。2.根据权利要求1所述的纤维素降解复合菌剂，其特征在于，所述复合菌液中，蕈状芽胞杆菌(Bacillus mycoides)的活菌数为1.55～2.11
×
108cfu/mL，谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的活菌数为0.58～0.67
×
108cfu/mL，粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的活菌数为0.11～0.14
×
108cfu/mL，里氏木霉(Trichoderma reesei)的活菌数为1.45～1.6
×
108cfu/mL，烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的活菌数为0.06～0.087
×
108cfu/mL。3.根据权利要求1或2所述的纤维素降解复合菌剂，其特征在于，所述蕈状芽胞杆菌(Bacillus mycoides)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、里氏木霉(Trichoderma reese)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus)均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)，其中，蕈状芽胞杆菌的菌株编号为CICC21473，谷氨酸棒杆菌的菌株编号为CICC20182，粘质沙雷氏菌的菌株编号为CICC10355，里氏木霉的菌株编号为CICC2626，烟曲霉的菌株编号为CICC41022。4.根据权利要求1或2所述的纤维素降解复合菌剂，其特征在于，所述纤维素降解复合菌剂中还包括载体。5.根据权利要求4所述的纤维素降解复合菌剂，其特征在于，所述载体为麦麸；载体与复合菌液的添加比例为：每40ml复合菌液中添加10g载体。6.权利要求1
‑
5任一项所述的纤维素降解复合菌剂的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：董元杰，张国言，贺明荣，代兴龙，胡国庆，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：