【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物，具体涉及一株适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌及其发酵生产方法。
技术介绍
1、枯草芽孢杆菌（bacillus subtilis）是一类好氧型、能够产芽孢的杆状革兰氏阳性菌，其广泛存在于土壤及植物体表面，自身没有致病性，可以分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等酶类。并且通常在100℃的高温处理下能够存活30min以上，同时具有耐酸碱，耐胆盐等优势， 因此，其可以在农牧养殖生产和应用当中保持较高的活力，属于一种高效微生态制剂菌种。
2、枯草芽孢杆菌作为一种在农业菌剂中常见且多用的新型绿色益生菌种，被世界上认为是在众多的芽孢杆菌中应用最广泛的益生菌之一。目前枯草芽孢杆菌的高密度发酵工艺在菌剂生产行业中是一个关键核心问题，提高活菌数、降低生产成本是重要研究内容。
3、另一方面，枯草芽孢杆菌常用的发酵培养基中主要碳源为葡萄糖和玉米粉等，部分还会添加果糖和蔗糖，这些碳源均来源于粮食资源且价格昂贵，使用它们作为发酵碳源会增加与粮食供应的竞争，同时，粮食作物通常需要经过精细加工和纯化才能用于生物发酵过程，这些处理步骤增加了生产的复杂性和成本，并且可能需要使用一系列的化学品和能源，这不仅增加了生产成本，还对环境和可持续性产生一定的影响。近年来，随着绿色生物制造的目标提出，越来越多的生物技术研究以非粮生物基碳源替代传统粮食基碳源。非粮食生物基碳源是指那些不依赖传统粮食作物（如玉米、小麦、大豆等）作为原料的生物基碳源。它们可以是来自其他植物、微生物、海洋生物或其他生物资源的碳源。这些碳源可以用于生产可再
4、非粮生物基碳源的种类有很多，如果蔬废料、植物秸秆、木质纤维、一元或二元醇酸等。申请人长期致力于电化学级联合成生物技术的研究，发现工业碳排尾气二氧化碳通过电催化技术可以制备一元、二元的酸类、醇类和盐类的单一产品或通过控制催化剂的类型和电流密度，获得一定配比的混合产物，其中混合产物可以大大降低转化过程中的成本，提高转化效率，但是混合产物的应用是一个难题，二氧化碳电催化获得的一元、二元的酸类、醇类和盐类在一些具有代谢通路的菌种培养发酵过程中发挥一定的功效，因此，申请人考虑将这一类碳源作为非粮生物基碳源应用于生物发酵过程中。本专利技术从贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自治县某土豆种植农田中筛选出一株枯草芽孢杆菌ltb-001，并经过通过研究对发酵培养基的调整优化，以利用乙醇为主的混合产物碳源发酵枯草芽孢杆菌的发酵工艺，提高了枯草芽孢杆菌的产量以及解决了只能利用葡萄糖、蔗糖、果糖等粮食来源碳源生产枯草芽孢杆菌的局限性，降低了生产成本以及提供了绿色生产的可能性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一株全新的枯草芽孢杆菌ltb-001及其发酵生产方法，发酵过程中采用新型非粮生物基碳源替代传统粮食基碳源，减少粮食资源的竞争，提高可持续性，并减少与粮食生产相关的环境影响，同时该发酵工艺具有高活菌数。
2、基于此，本专利技术提供一株适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌于2023年12月22日在中国广东省微生物菌种保藏中心进行保藏，命名为ltb-001株，分类命名为：枯草芽孢杆菌（ bacillus subtilis），保藏号为:gdmcc no:64179，保藏地址为广东省广州市先烈中路100号，广东省科学院微生物研究所。
3、所述枯草芽孢杆菌的16s核苷酸序列如seq id no:1所示。
4、本专利技术还提供上述枯草芽孢杆菌发酵用混合碳源，该混合碳源包括乙醇、甲酸盐和乙酸盐，所述乙醇在发酵液中的含量为10-40 g/l，甲酸盐的浓度为5-10 g/l，乙酸盐在发酵液中的浓度5-15 g/l。
5、所述混合碳源还包括葡萄糖和玉米粉，所述葡萄糖在发酵液中的浓度为3-5g/l，所述玉米粉在发酵液中的浓度为20-30g/l。
6、所述甲酸盐可以为甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵中的一种或几种混合。
7、所述乙酸盐可以是乙酸钠、乙酸钾、乙酸铵中的一种或几种混合。
8、本专利技术还提供一种枯草芽孢杆菌发酵培养基，其包括上述混合碳源、豆饼粉20-30g/l、蛋白胨 5-15 g/l、一水硫酸锰0.1-0.3 g/l、氯化钠1-3 g/l、七水硫酸镁0.5-1.5 g/l，ph调至7，121℃灭菌30min。
9、本专利技术还提供一种枯草芽孢杆菌发酵生产方法，其包括：
10、将种子液按5-10%接种于15l发酵罐中的培养基中，培养基总体积为10l，发酵温度为35-37℃，通气比0.4-1.0，搅拌转速400-600 rpm/min，发酵时间为24-48 h，发酵过程不控制ph，待菌体正常生长18h时开始添加补料培养基，匀速1.39 ml/min流加12h补完，直至发酵结束；
11、所述发酵培养基为葡萄糖3-5 g/l、豆饼粉 20-30g/l、蛋白胨 5-15 g/l、一水硫酸锰0.1-0.3 g/l、氯化钠1-3 g/l、七水硫酸镁0.5-1.5 g/l，通过去离子水配制，定容至9l，121℃灭菌30分钟后冷却至常温使用；
12、补料培养基由补料培养基1和补料培养基2直接1:1混合而成，补料培养基1和补料培养基2如下：
13、补料培养基1为乙醇200-800 g/l，使用无菌水配制而成，定容至0.5 l；补料培养基2为甲酸盐100-200 g/l，乙酸盐100-300 g/l，通过去离子水定容至0.5 l，121℃灭菌30分钟后冷却至常温使用。
14、本专利技术还提供一种微生物菌剂，其包括上述枯草芽孢杆菌ltb-001，活菌数≥1000亿cfu/g。
15、本专利技术还提供一种微生物菌肥，其包括上述枯草芽孢杆菌ltb-001。
16、本专利技术还提供上述枯草芽孢杆菌ltb-001，上述微生物菌剂，或上述微生物菌肥在农业生产中的应用，尤其应用于土豆种植。
17、本专利技术的有益效果：1、与现有发酵培养枯草芽孢杆菌工艺相比，本专利技术采用全新的枯草芽孢杆菌，具有使用以乙醇为主的非粮生物基碳源的功能，通过使用混合碳源替代部分葡萄糖和玉米粉碳源，调整培养过程中混合碳源的添加时机和补料速度，获得全新的发酵工艺并能够明显提高枯草芽孢杆菌的活菌数；2、通过提供这种新型混合碳源作为发酵培养基，替代部分葡萄糖和玉米粉，实现非粮生物基碳源对粮食源的替换，可以大幅度降低枯草芽孢杆菌的发酵成本和稳定性。
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1.一种适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌命名为LTB-001，保藏号为GDMCC No:64179。
2.如权利要求1所述的适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
3.一种非粮生物基碳源在权利要求1或2所述枯草芽孢杆菌发酵生产过程中的应用，其特征在于：该碳源包括乙醇、甲酸盐和乙酸盐，所述乙醇在发酵液中的含量为10-40 g/L，甲酸盐的浓度为5-10 g/L，乙酸盐在发酵液中的浓度5-15 g/L。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述碳源还包括葡萄糖和玉米粉，所述葡萄糖在发酵液中的浓度为3-5g/L，所述玉米粉在发酵液中的浓度为20-30g/L。
5.权利要求1或2所述适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌的发酵培养基，其特征在于：包括权利要求3或4所述非粮生物基碳源、豆饼粉20-30 g/L、蛋白胨 5-15 g/L、一水硫酸锰0.1-0.3 g/L、氯化钠1-3 g/L、七水硫酸镁0.5-1.5 g/L，pH调至7，121℃灭菌3
6.权利要求1或2所述适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌的发酵生产方法，其特征在于，包括：
7.一种微生物菌剂，其特征在于：包括权利要求1或2所述适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌，活菌数≥1000亿cfu/g。
8.一种微生物菌肥，其特征在于：包括权利要求1或2所述适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌。
9.权利要求1或2所述枯草芽孢杆菌，权利要求7所述微生物菌剂，或权利要求8所述微生物菌肥在农业生产中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌命名为ltb-001，保藏号为gdmcc no:64179。
2.如权利要求1所述的适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌的核苷酸序列如seq id no:1所示。
3.一种非粮生物基碳源在权利要求1或2所述枯草芽孢杆菌发酵生产过程中的应用，其特征在于：该碳源包括乙醇、甲酸盐和乙酸盐，所述乙醇在发酵液中的含量为10-40 g/l，甲酸盐的浓度为5-10 g/l，乙酸盐在发酵液中的浓度5-15 g/l。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述碳源还包括葡萄糖和玉米粉，所述葡萄糖在发酵液中的浓度为3-5g/l，所述玉米粉在发酵液中的浓度为20-30g/l。
5.权利要求1或2所述适...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，谭小勇，赵琳琳，张伟，周明新，
申请(专利权)人：深圳中科翎碳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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