具有秸秆降解能力的真菌及其在堆肥中的应用制造技术

技术编号:9485423 阅读:123 留言:0更新日期:2013-12-25 19:41
一种生物环保技术领域的具有秸秆降解能力的真菌及其在堆肥中的应用,该秸秆降解真菌JSD-17为草酸青霉(Penicillium?oxalicum),保藏编号为CGMCC?No.7743;进一步地,将所述秸秆降解真菌用于处理农业废弃物秸秆堆肥发酵。本发明专利技术所述草酸青霉不仅具有较强的纤维素酶合成能力,同时还具有秸秆中半纤维素和果胶组分的分解能力;本发明专利技术可以合成漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)和锰过氧化物酶(Mnp),大大加快了对秸秆中木质素组分的降解速度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种生物环保
具有秸秆降解能力的真菌及其在堆肥中的应用,该秸秆降解真菌JSD-17为草酸青霉(Penicillium?oxalicum),保藏编号为CGMCC?No.7743;进一步地,将所述秸秆降解真菌用于处理农业废弃物秸秆堆肥发酵。本专利技术所述草酸青霉不仅具有较强的纤维素酶合成能力,同时还具有秸秆中半纤维素和果胶组分的分解能力;本专利技术可以合成漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)和锰过氧化物酶(Mnp),大大加快了对秸秆中木质素组分的降解速度。【专利说明】具有秸秆降解能力的真菌及其在堆肥中的应用
本专利技术涉及的是一种生物环保
的方法,具体是一种具有秸杆降解能力的真菌及其在堆肥中的应用。
技术介绍
我国是农业大国,每年各类农作物秸杆产量在7亿吨左右。20世纪90年代后期以来,随着农作物产量提高,秸杆总量迅速增加,广大农民为赶农时、抢播种、图省事,多数地区就开始出现秸杆焚烧现象。大面积秸杆焚烧不仅造成了极大的环境污染,而且浪费了宝贵的资源。秸杆主要组分是纤维素、木质素、果胶、半纤维素、粗蛋白和灰分等。秸杆中的纤维素、果胶,尤其是木质素组分结构十分稳定,在自然界中降解非常缓慢。环境中的微生物具有增殖速度快、功能丰富多样、适应性强等特点,微生物法腐解处理秸杆具有许多其他物理化学方法不可替代的优点,应用前景广阔。真菌一般具有相对完整的酶系,对秸杆的降解更加彻底,因此,从自然界筛选到高效秸杆降解菌,特别是真菌就尤为重要。经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN102559506,【公开日】2012_07_11,【公开日】,公开了一种青霉属真菌菌株-草酸青霉(Penicillium oxalicum)M。该菌可以在短时间内培养出大量、均一的纤维素降解酶产生菌培养液。该技术还提供了利用该菌株在液体产酶培养基中发酵培养生产内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的方法,以及利用该菌株发酵产酶糖化秸杆纤维素的方法。但该技术无法实现对秸杆中果胶和半纤维素组分的降解。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足,提出一种具有秸杆降解能力的真菌及其在堆肥中的应用,该菌不仅具有较强的纤维素酶合成能力,同时还具有秸杆中半纤维素和果胶组分的分解能力;本专利技术菌株可以合成漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)和锰过氧化物酶(Mnp),大大加快了对秸杆中木质素组分的降解速度。本专利技术是通过以下技术方案实现的:本专利技术涉及一株稻杆降解真菌JSD-17为草酸青霉(Penicillium oxalicum),保藏编号为 CGMCC N0.7743。所述的秸杆降解真菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),地址是北京市朝阳区北辰西路I号院3号,中国科学微生物研究所;保存日期为2013年6月19曰,保藏编号为CGMCC N0.7743 ;分类种名为草酸青霉(Penicilliumoxalicum)。本专利技术涉及一种秸杆降解真菌在秸杆降解中的应用,具体为:将所述秸杆降解真菌用于处理农业废弃物秸杆并进行堆肥发酵。所述的秸杆堆肥通过以下方式制备:将草酸青霉孢子接种于ro培养基中,32°C、150r/min摇瓶发酵;72h后收集菌液,每升菌液与约1.0-1.5kg稻草秸杆混匀,之后于30°C培养箱内孵育24h。所述的发酵具体步骤为:将水稻秸杆经粉碎设备粉碎至5-10cm,形成秸杆段,按秸杆重量1.5%添加堆肥菌剂,调节堆体水含量在65%左右;每天测定堆体温度,刚开始堆体温度会迅速上升到70°C,并维持1-2天,当温度不再上升并逐渐下降到45°C以下,则说明完成一次发酵周期,对应进行翻堆,即每7-8天翻堆I次,共翻堆3次;待第三次翻堆后,完成发酵。所述的降解优选为秸杆中的纤维素组分。所述的秸杆降解真菌通过以下方式进行保藏:采用4°C斜面冷冻保藏法,使微生物处于较低温度中,以降低其代谢作用速度从而达到保藏菌种的目的。 技术效果与现有技术相比,本专利技术优点包括:1、本专利技术不仅具有较强的纤维素酶合成能力,同时还具有秸杆中半纤维素和果胶组分的分解能力;2、本专利技术可以合成漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)和锰过氧化物酶(Mnp),大大加快了对秸杆中木质素组分的降解速度;3、本专利技术可以提高生物有机肥有机质含量,具有良好地应用价值。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术草酸青霉平板图。图2为本专利技术草酸青霉18S rDNA电泳图。【具体实施方式】下面对本专利技术的实施例作详细说明,本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例1菌株的分离、纯化和保藏取上海市闵行区浦江镇交大浦江基地水稻田的腐烂秸杆和土壤为样品。采用摇瓶富集培养,不同样本磨碎混均后取IOg,置于IOOmL富集养基中,30°C、150rpm恒温培养。每隔5天,以10%接种量接入另一富集养基中,如此反复驯化4次。富集培养基采用以CMC-Na为唯一碳源的培养基。取100 μ L富集液在CMC-刚果红培养基平板上涂布,置于28°C恒温恒湿培养箱中倒置培养,待5天后观察。挑取水解圈直径较大菌体,接种到PDA培养基上,直至获得单菌落。再将获得的单菌落,在以CMC-Na为唯一碳源的无机盐固体培养基上连续传4代,待菌落形态稳定后,即得纯培养,如图1所示。所述的无机盐固体培养基的配方为:去皮马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂30_35g、蒸懼水1000mL。 实施例2草酸青霉(Penicillium oxalicum)菌株的鉴定结合生理生化鉴定和18S rDNA ITS序列比对分析(图2所示),鉴定该菌为青霉,分类种名为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。命名该菌株为JSD-17,已于2013年6月19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(CGMCC),地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号,中国科学微生物研究所,保藏编号为CGMCC N0.7743。 实施例3草酸青霉(Penicillium oxalicum)产酶活性测定采用DNS法,测定优化后发酵液中两种纤维素酶CMCase和FPase的活性分别为72.69U/mL和40.55U/mL ;测定果胶酶和木聚糖酶的活性为5.86U/mL和3.26U/mL。其中,一个酶活单位(U)为每分钟每毫升酶液催化反应物生成I μ g单糖产物的酶量。分别以ABTS、藜芦醇、Mn2+为反应底物,采用分光光度法,测定发酵液中漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)和锰过氧化物酶(Mnp)活性。经测定,三种酶的活性分别为15.8U/LU.94U/L、5.54U/L。此处定义每分钟氧化I μ mo I底物(ABTS、藜芦醇、Mn2+)为一个酶活单位(U)。可见,本专利技术的草酸青霉具有较强的纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶合成和分泌能力,此外还具有一定的木质素降解能力,不会对自然界碳循环产生负面影响,不会对环境造成危害实施例4草酸青霉(Penic illium oxalicum)堆肥菌剂的制备将所述CGMCC N0.7743草酸青霉的孢子接种于H)培养基中,32 °C、150r/min摇瓶发酵。72h后收集菌液本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种秸秆降解真菌,其特征在于,该秸秆降解真菌JSD?17为草酸青霉(Penicillium?oxalicum),保藏编号为CGMCC?No.7743,保存日期为2013年6月19日。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周培冯海玮支月娥罗艳青卫星毛亮
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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