[发明专利]胶质芽孢杆菌PM13菌株低粘度、高产率的发酵生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶质芽孢杆菌PM13菌株低粘度、高产率的发酵生产方法，特别是荚膜生成能力很强的新诱变菌株PM13的液体发酵工艺，该产品可以作为土壤微生物改良剂使用。

背景技术

设施农业由于长期实行高集约化、高复种指数、高投入、连作重茬的种植模式，造成设施土壤结构、理化及生物特性发生了很大变化，产生土壤盐渍化、营养失衡、微生物区系失衡等土壤障碍，成为制约设施农业可持续发展的主要因素(王辉，董元华，安琼等.高度集约化利用下蔬菜地土壤酸化及次生盐渍化研究.土壤，2005，37(005)：530-533；H，V K.A research on themicrofungal flora of some greenhouse soils in the vicinity of LapsekiTurkey.Mycopathologia，2002，153(2)：103-112.)。目前土壤修复研究主要集中在土壤改良剂的开发。

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是硅酸盐细菌的一种，具有分解硅酸盐矿物、溶磷、解钾、固氮等作用，目前广泛应用于生物肥料(吴小琴.硅酸盐细菌的应用概况.江西科学，1997，15(1)：60-66.)、矿物分解(贺积强，李登煜，张小平等.硅酸盐细菌的研究进展.西南农业学报，1999，12(1)：102-107.)、污水处理(Lian B，Chen Y，Zhao J，et al.Microbial Flocculation by Bacillusmucilaginosus：Applications and Mechanisms.Bioresource Technology，2008，99(11)：4825-4831.)等领域。胶质芽孢杆菌在生长过程中生成的有机酸和荚膜多糖使其具有盐离子吸附能力、土壤颗粒的团聚能力、解磷和解钾能力，并且当其在土壤中繁殖为优势菌群后，还可以达到抑制病原菌的效果(孙德四，陈福山，张强.硅酸盐细菌特性及对硅铝的活化与吸持研究.苏州科技学院学报，2005，18(4)：28-31；陈克亮，朱晓东，孙中党等.钾细菌在剩余污泥资源化中的应用.环境保护科学，2006，32(2)：46-48；程丽娟，来航线，李素俭，等.微生物对土壤团聚体形成的影响.西北农业大学学报，1994，22(4)：93-97.)，所以该微生物在改良土壤结构、平衡营养、去盐碱化和调节微生物区系失衡等土壤改良方面亦有很大的应用潜力，可以作为微生物土壤改良剂的生产菌种。

目前，国内外关于胶质芽孢杆菌的应用研究主要集中在菌体增殖、矿物分解、生物絮凝等方面。这些研究的预期目的不同，进行菌体增殖培养时，目的是获得高产量的芽孢；进行矿物分解时，培养基成分和培养条件应有利于矿物分解和矿物元素的浸出；进行生物絮凝时，主要关注的是与其荚膜多糖密切相关的絮凝剂的合成效率，因此胶质芽孢杆菌培养过程中考虑的因素、培养条件也各不相同。在菌体增殖培养方面，通过对培养条件的优化，目前的研究可以获得高于5×10⁸cfu/mL的芽孢产量，达到了我国微生物肥料产品标准所规定的浓度。吴向华等用液体发酵法生产胶质芽孢杆菌100130菌株的芽孢生成量为9.58×10⁸cfu/mL(吴向华，刘五星.胶冻样芽孢杆菌培养条件及发酵工艺的优化.江苏农业科学，2006，(4)：155-158)。胡秀芳等用液体发酵法生产胶质芽孢杆菌021120菌株的芽孢生成量为9.8×10⁸cfu/mL，是目前所报道的最高的芽孢生成量(胡秀芳，应飞祥，陈集双.胶质芽孢杆菌突变株021120的培养条件及发酵工艺优化.中国生物工程杂志，2007，27(9)：58-62)。