芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用的製作方法

2023-10-08 15:32:44 1

專利名稱：芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於水環境汙染生物治理領域，具體涉及芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用。
背景技術：
水體富營養化是ー個全球性的、有著廣泛影響的環境問題。在淡水中藻類短時間內大規模爆發的現象，稱為「湖靛」(或稱「水華」)，在海水中則稱為「赤潮」。隨著人類對自然環境的影響，水體富營養化程度越來越高，導致水體中微型浮遊藻類大量繁殖，特別是高溫季節情況更為嚴重。淡水中微囊藍藻大量死後水體會缺氧惡臭且藻體釋放毒素、使水生動物大量死亡，水體環境極度惡化，甚至人畜飲用後也會中毒或死亡；這將導致水體的觀賞性與利用價值大大降低，給水產養殖業、供水系統和生態環境都造·成嚴重的影響。目前阻止藻類的大規模爆發，人們試行了很多的方法有物理法、化學法、生物法
坐坐寸寸ο溶藻細菌是ー類以直接或間接方式抑制藻類生長或殺死藻類、溶解藻細胞的細菌的統稱。溶藻細菌對藻細胞作用的可能方式和機理主要有以下5種直接接觸溶藻、釋放殺藻物質、與藻競爭營養物、形成菌膠膜及進入藻細胞內殺滅藻細胞。已經發現的溶藻細菌有粘細菌，假單胞屬、黃桿菌屬、葡萄球菌屬、芽孢桿菌屬、節桿菌屬以及歐文菌屬、紅球菌、蛭弧菌屬、屈撓細菌屬、腐生螺旋體屬、弧菌、產氣單胞菌等。可以發現溶藻菌大多數為G_菌，因G_菌多為水生生物的條件致病菌，故開發產品角度出發，本發明人最後選擇最好是G+菌中的芽孢桿菌。芽孢桿菌屬的特點
I.細菌呈直杆狀，細胞染色大多數在幼齡培養時呈G+，好氧或兼性厭氧，化能異氧菌，具有發酵或呼吸代謝類型；在條件不利的情況下形成芽孢，將自已保護起來，復活率高。其有耐酸、耐鹽、耐高溫及耐擠壓等，故以其開發的產品有較高的穩定性。2.菌體生長營養要求簡單。3.有較強的蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶活性，對汙染水體的有機物有較強的降解能力。

發明內容
本發明的目的是提供一種芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用，控制藻類生物量或阻止藻類大量増殖，達到水體環境的生態平衡。為達到上述目的，本發明採用如下技術方案
芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用，其特徵在幹先將實驗室保藏具有溶藻菌能的芽孢桿菌LDrzI、LDrz2菌株在NB或LB瓊脂平板上進行提純後，在30-37°C無菌條件下用用添加多糖(枸杞、香菇多糖)NB或LB液體培養基培養液體菌種；將液體菌種按3-10%接種到經過滅菌後冷卻到30-40°C的固體培養基中在30-37°C條件下在發酵間內進行固體發酵；然後對固體發酵36-72h後的發酵料在60-70°C條件進行烘乾，粉碎成50-60目細度的溶藻菌原粉；最後根據需要加入載體原料後製成單菌、複合菌溶藻菌產品或改性溶藻菌產品；根據水體的富營養化程度按該產品1-20PPM的使用量，用自然水體稀釋後潑灑於富營養化靜止/流水量小的富營養化水體發生初期，在l-5d內即可使藍藻細胞「黃化」溶解以控制藻類生物量或阻止藻類大量増殖，使水體透明度増加，促進水體中的其它動、植物得以修復，最終達到水體環境的生態平衡。所述的用添加枸杞多糖NB液體培養基為10.0g/l蛋白腖+5.0g/l氯化鈉+3g/l 牛肉膏+0. 1-0. 3g/l 枸杞多糖+1000ml 水，ΡΗ=7· 2-7. 4，在 120-125 °C 溫度下滅菌25-30min,NB瓊脂培養基是在NB培養基基礎上加入15-20 g/Ι瓊脂；所述的用添加香菇多糖LB液體培養基為:10. Og/1胰蛋白腖+10. Og/1氯化鈉+5g/l酵母膏+0. 1-0. 3g/l香菇多糖+水1000ml，PH=7. 2-7. 5，在120_125°C溫度下滅菌25_30min，LB瓊脂培養基是在LB 培養基基礎上加入15-20 g/Ι瓊脂。所述的固體培養基以麥麩、豆柏和稻殼為原材料，其中，各原材料的質量比為麥麩豆柏稻殼=7-9 :0-2 :1-3，料與水的質量比為料冰=1 :0. 8-1. 5，
在120-125°C溫度下滅菌30-60min，固體培養基的盛裝容器可以是塑膠袋、罐頭瓶、發酵池、固體發酵反應器中的ー種。本發明具有如下優點
1、芽孢桿菌LDrzI、LDrz 2菌株是從自然水體與底泥中分離出的土著物種，安全，對環境不會造成生物侵危害；
2、芽孢桿菌屬溶藻菌培養簡單，可以利用價值低的農副產品為原料固體發酵，菌含量高，生產過程中對環境汙染少；
3、芽孢桿菌屬溶藻菌產品穩定性好，可根據需要生產出單菌株、複合菌株與復配出改性溶藻菌產品；
4、芽孢桿菌屬溶藻菌除了能溶藻外，有較強的蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶活性，對汙染水體的有機物有較強的降解能力。
具體實施例方式下面通過具體實施例來進ー步說明，實施例僅用於本發明而不用於限制本發明的範圍。實施例I
先將發明人從自然水體中分離出的具有溶藻菌能的芽孢桿菌LDrzI、LDrz2菌株在NB瓊脂平板上進行提純後，挑取LDrzl、LDrz2單個菌落，分別接種到NB液體培養基中於35°C無菌條件下培養液體菌種；接著將液體菌種按3%接種量分別接種到經過121°C滅菌40min滅菌後冷卻到40°C的固體培養基，在30°C條件下在發酵間內進行固體發酵；然後對固體發酵72h後的發酵料在60°C條件進行烘乾；粉碎成50目細度的溶藻菌原粉；最後加入菌粉100%重量的麥麩製成LDrzl、LDrz2單菌、LDrzl+LDrz2複合溶藻菌產品。該產品按5PPM用量用池塘水稀釋後在傍晚時撥灑於靜止(或流水量小)魚蝦池塘的富營養化水體發生初期，在3d內即可使藍藻細胞黃化溶解從而控制藻類生物量或阻止藻類大量増殖，使水體透明度迅速増加，以促進水體中的其它動、植物得以修復，最終達到水體環境的生態平衡。其中，添加枸杞多糖的NB液體培養基為10. Og/Ι蛋白腖+5. Og/Ι氯化鈉+3g/l牛肉膏+0. 2g/l枸杞多糖+IOOOml水，PH=7. 2，在121°C溫度下滅菌30min，NB瓊脂培養基是在NB培養基基礎上加入15 g/Ι瓊脂；固體培養基為麥麩豆柏稻殼=9 0 :1，料與水的質量比為料水=1 :0. 9，在121°C溫度下滅菌50min，用耐高溫的塑膠袋裝料。實施例2
先將發明人從自然水體中分離出的具有溶藻菌能的芽孢桿菌LDrzl、LDrz2菌株在LB瓊脂平板上進行提純後，分別挑取LDrZl、LDrZ2單個菌落接種到LB液體培養基中於35°C無菌條件下培養液體菌種；接著將液體菌種分別接8%接種量接種到經過121°C滅菌40min滅菌後冷卻到40°C的固體培養基中在32°C條件下在發酵間內進行固體發酵；然後對固體發酵48h後的發酵料在70°C條件進行烘乾；粉碎成50-60目細度的溶藻菌原粉；最後加入菌粉100%重量的麥麩和10%重量的r-PGA(生物絮凝劑)製成LDrzl、LDrz2單菌、LDrzl+LDrz2·複合菌改性溶藻菌產品(改性後的產品施於水體中後，r-PGA能促進藻類的絮凝，使藻類細胞聚集在一起，同時溶藻菌也釋放ー些活性物質這樣雙重作用，使溶藻產品效果更明顯)。該產品按IPPM用量用自然體稀釋後潑灑於富營養化水體發生初期，在3d即可使藍藻細胞黃化溶解後達到控制藻類生物量或阻止藻類大量増殖，使水體透明度増加，以促進水體中的其它動、植物得以修復，最終達到水體環境的生態平衡。其中，添加香菇多糖後的LB液體培養基為10.0g/l胰蛋白腖+10.0g/l氯化鈉+5g/l酵母膏+0. 2g/l香菇多糖+水1000ml，PH=7. 4，在123°C溫度下滅菌30min，LB瓊脂培養基是在NB培養基基礎上加入15 g/Ι瓊脂；固體培養基為麥麩豆柏稻殼=8. 5 0. 5 1，料與水的質量比為料水=1 :1. 2，在122°C溫度下滅菌50min，用罐頭瓶裝料。
權利要求
1.芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用，其特徵在於先將實驗室保藏具有溶藻菌能的芽孢桿菌菌株進行提純後，在30-37°C無菌條件下用添加多糖(枸杞、香菇多糖)後的NB或LB液體培養基培養液體菌種；將液體菌種按3-10%接種到經過滅菌後冷卻到30-40°C的固體培養基中，在30-37°C條件下在發酵間內進行固體發酵；然後對固體發酵36-72h後的發酵料在60-70°C條件進行烘乾，粉碎成50-60目細度的溶藻菌原粉；最後根據需要加入載體原料後製成芽孢桿菌單菌、複合菌溶藻菌產品或改性溶藻菌產品；根據水體的富營養化程度按該產品1-20PPM的使用量，用自然水體稀釋後潑灑於富營養化靜止/流水量小的富營養化水體發生初期，在l-5d內即可使藍藻細胞「黃化」溶解以控制藻類生物量或阻止藻類大量増殖，使水體透明度増加，促進水體中的其它動、植物得以修復，最終達到水體環境的生態平衡。
2.根據權利要求2所述的芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用，其特徵在於所述的添加枸杞多糖後的NB液體培養基為10. Og/Ι蛋白腖+ 5. Og/Ι氯化鈉+ 3g/l牛肉膏+O. 1-0. 3g/l 枸杞多糖 + IOOOml 水，PH=7. 2-7. 4，在 120_125°C溫度下滅菌 25_30min，NB瓊脂培養基是在NB培養基基礎上加入15-20 g/Ι瓊脂；所述的添加香菇多糖後LB液體培養基為10. Og/Ι胰蛋白腖+10. Og/Ι氯化鈉+5g/l酵母膏+0. 1-0. 3g/l香菇多糖+水1000ml, PH=7. 2-7. 5，在120_125°C溫度下滅菌25_30min，LB瓊脂培養基是在NB培養基基礎上加入15-20 g/Ι瓊脂。
3.根據權利要求2所述的芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用，其特徵在於所述的固體培養基以麥麩、豆柏和稻殼為原材料，其中，各原材料的質量比為麥麩豆柏稻殼=7-9 :0-2 :1-3，料與水的質量比為料水=I :0.8-1.5, 在120-125°C溫度下滅菌30-60min，固體培養基的盛裝容器可以是塑膠袋、罐頭瓶、發酵池、固體發酵反應器中的ー種。
全文摘要
本發明公開了一種芽孢桿菌屬溶藻菌的固體發酵與應用的方法。先將本公司實驗室保藏具有溶藻菌能的芽孢桿菌LDrz1、LDrz2菌株進行提純後在30-37℃無菌條件下培養液體菌種；接著將液體菌種接種到經過滅菌後的固體培養基中在30-37℃條件下在發酵間內進行固體發酵；然後對固體發酵36-48h後的發酵料在60-70℃條件進行烘乾；粉碎成50-60目細度的溶藻菌原粉；最後根據需要加入載體原料後製成單菌、複合菌溶藻菌產品或改性溶藻菌產品。該產品使用於富營養化水體發生初期，在短期內即可控制藻類生物量或阻止藻類大量增殖，水體透明度迅速增加，以促進水體中的其它動、植物得以修復，最終達到水體環境的生態平衡，是水華生物防治的一個重要手段。
文檔編號C12R1/07GK102839139SQ20121030812
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者朱傑, 周呈祥, 吳文坤 申請人:安徽聯大生物環保科技有限公司