[发明专利]一种胶冻样芽孢杆菌培养基

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶冻样芽孢杆菌工业化液体发酵形成芽孢的工艺技术，具体地说，涉及一种胶冻样芽孢杆菌发酵培养基。

背景技术

胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种能分解硅酸盐矿物的细菌，国内一些学者也把它称为硅酸盐细菌。这种细菌的形态特征为：菌体粗长呈杆状，有厚荚膜；芽孢大，孢囊壁厚，成熟孢囊不膨大；在硅酸盐细菌专用培养基平板上菌落为圆形，无色透明，56天后中部有浑浊点，边缘透明，表面光滑，粘稠，弹性大，可拉成丝状。

胶冻样芽孢杆菌的重要特性是具有转化土壤中的无效钾、磷及镁、铁、钼等微量元素的机能，改善植物钾、磷和某些微量元素的营养水平，同时产生多种生理活性物质，促进植物生长发育，改善品质，增强植株的抗寒耐旱和抵御病虫害的能力。目前，在促进土壤无效磷钾的转化、增加土壤磷钾的供给、提高作物产量的生物肥料中，这类细菌是最好的菌种。

由于微生物肥料在提高化肥利用率、抑制农作物对重金属、农药的吸收、净化和修复土壤、降低农作物病害发生、促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用、保护环境以及提高农作物产品品质和食品安全等方面具有其它肥料所不可替代的作用，目前在欧美发达国家农业生产中，生物肥料的使用已占到了肥料总量的20％以上，其产量每年以10％～20％的速度递增。在我国，在优质农产品的生产方面(如国家生态示范区、绿色和有机农产品基地等)，生物肥料也已经成为主力军。因此，胶冻样芽孢杆菌的开发应用，具有广阔的前景。

目前，对于芽孢杆菌的工业化液体发酵工艺，普遍存在着发酵水平偏低，芽孢形成不一致，产品质量不稳定等缺陷，例如，发酵液制成的液体产品质量标准1994年在农业部行业标准NY227-1994(微生物肥料)中规定的有效菌含量为10.0亿cfu/ml，但随着生产厂家增多，产品数量增加，市场上流通的产品有很多质量不达标，有的产品的有效菌含量甚至不足5亿cfu/ml。因此，如何提高发酵液芽孢数量并保持很好的同步性就成为胶冻样芽孢杆菌发酵的技术关键之一。

目前对于胶冻样芽孢杆菌发酵工艺的研究主要集中在对菌株进行诱变处理，或者是调整发酵过程中的温度、压力等工艺条件，等等，进而提高活菌数量。

如专利CN200610148334.9提供了一种获取生物肥料中胶冻样芽孢杆菌工程菌株的生产工艺：在出发菌株的基础上，对菌株通过硫酸二甲酯处理及紫外线诱变处理，筛选出高产的、具有抗高温和耐酸碱的胶冻样芽孢杆菌突变菌株，并进行纯培养。通过这种方法来提高发酵生产的活菌数量和分泌大量的植物活性物质，使所得的胶冻样芽孢杆菌菌株的解钾解磷和固氮能力、抗旱抗病能力以及促进作物生长的能力得到提高，从而增强了生物肥料的肥效。

专利CN200510126210.6提供了一种用于微生物肥料的芽孢杆菌液的同步发酵方法：在发酵罐生产过程中，将菌种的芽孢种子液，在种子罐上直接进行高温接种和高温处理。这种方法克服了现有的微生物发酵方法接种的种子液易造成生长起点不一，菌体生长快慢参差不齐，几代同堂，给生产控制带来困难，且芽孢形成率低的缺陷，并可在大规模的液体发酵条件下，使之同步形成芽孢，并能提高芽孢形成的数量和比例，缩短生产周期。

上述工艺虽能不同程度地提高发酵过程中的活菌数量，但是实际操作起来还是比较麻烦，实用性较差。

发明内容

为了进一步降低生产成本，简化生产工艺，提高发酵单位，解决原配方不产芽孢等一系列的问题，我们就芽孢杆菌的培养条件及发酵工艺进行了初步研究。

本发明通过研究发现，锌离子作为一种微量元素能够促进胶冻样芽孢杆菌的健壮繁殖。

本发明所采用的技术方案为：向传统的基本发酵培养基(淀粉、糖、磷酸氢二钾、硫酸镁、酵母膏、硫酸铵、豆饼粉)中添加0.05％0.2％(重量百分比)的硫酸锌，多批次的实验证明，锌离子作为一种微量元素能够促进胶冻样芽孢杆菌的健壮繁殖，使细菌的对数生长期延长2-3小时，发酵液中的活菌数平均从4.4亿cfu/ml提高到7.4亿cfu/ml，而且菌体生长状态一致，大小均匀，粗壮整齐，为同步形成芽孢奠定了基础。

本发明培养基中各组分的重量百分含量分别为：

淀粉0.9-1.1％；

糖0.4-0.55％；

磷酸氢二钾0.45-0.53％；

硫酸镁0.47-0.52％；

酵母膏0.15-0.3％；

硫酸铵0.09-0.11％；

豆饼粉0.15-0.25％；

硫酸锌0.05％-0.2％；

余量为水。