[发明专利]一种胶冻样类芽孢杆菌及其培养方法和培养基

说明书

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种胶冻样类芽孢杆菌P.muc3016CGMCC No.4100以及培养该细菌的方法和培养基。 

背景技术

目前，我国农业土壤中缺磷、钾问题越来越明显。一方面，我国磷、钾素化肥生产能力严重不足，每年需要大量进口；另一方面，耕作层的土壤中含有大量磷、钾元素，但这些磷、钾绝大部分固化在铝硅酸盐中，不能被植物吸收利用。另外，我国农业生产中目前大量应用氮素化肥，而氮素化肥的利用率不到40％，大量未被利用的氮素不但形成白白损失，而且成为地下水和江河湖泊的污染源。 

硅酸盐细菌，俗称“钾细菌”，是一类可分解正长石等硅酸盐矿物和磷灰石的芽胞杆菌，据目前分类学研究表明，该类群属于胶冻样类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)和土壤类芽孢杆菌(Paenibacillusedaphicus)。自原苏联学者从土壤中分离到这种细菌，发现这类细菌的某些类型能分解硅酸盐类矿物，并将植物难以吸收的磷、钾等元素释放以供植物利用；此外，这类细菌可同时产生胞外多糖，具有增强植物非特异性免疫能力，在农业生产实践中表现出良好的应用效果，成为微生物肥料领域研究和应用的热点。此外，该类菌种在采矿、冶金、饲料、环保领域也有着广阔的应用。 

现有具有固氮、溶磷、解钾能力的微生物肥料(菌剂)都采用混合菌种来实现此三种功能，即分别由具有固氮能力的菌种、具有溶磷能力的菌种和具有解钾能力的菌种三类菌种组合而成，相应生成工艺及过程控制较为复杂。 

在发酵工艺及培养基配方设计上，对该类菌种的都是采用一次配料、灭菌、批次发酵工艺，在发酵过程中不对发酵状态进行监测和干预，发酵产物即芽孢含量获得率较低，通常芽孢密度不超过10亿/ml；且发酵时间较长，通常30h左右。 

发明内容

为了解决上面提到的现有技术所存在的问题，本发明的一个目的提供了一种具有较强的固氮、溶磷、解钾功能的胶冻样类芽孢杆菌。 

本发明的另一目的在于提供培养这种胶冻样类芽孢杆菌的方法。 

本发明的第三个目的在于公开了用于培养这种胶冻样类芽孢杆菌的培养基。 

本发明的技术方案如下： 

一种胶冻样类芽孢杆菌，其中，所述胶冻样类芽孢杆菌同时具有固氮、溶磷和解钾的作用。 

上述技术方案中所述的胶冻样类芽孢杆菌，其中，所述胶冻样类芽孢杆菌具有序列表1所述的16S DNA。 

上述技术方案中所述的胶冻样类芽孢杆菌，其中，所述胶冻样类芽孢杆菌为P.muc 3016 CGMCC No.4100。 

上述技术方案中所述的胶冻样类芽孢杆菌的培养方法，是指将上述技术方案中所述的胶冻样类芽孢杆菌置于培养基中进行发酵培养，其中所述培养基中包含下列浓度的物质：碳源0.2～0.8g/L、豆粕粉2.0～8.0g/L、硫酸铵0.6～1.5g/L、硫酸镁0.2～0.6g/L、磷酸二氢钾0.1～0.6g/L、磷酸氢二钾0.4～1.5g/L、硫酸钙0.1～0.2g/L和碳酸钙0.1～0.5g/L，培养基的pH为7.5～7.0； 

在发酵培养过程中还包括下述步骤： 

(1)、发酵培养中间补料流加碳源，保持发酵培养基中碳源含量不高于 0.05％； 

(2)、调节发酵罐通风量及搅拌速度，使发酵液溶解氧浓度不低于30％； 

(3)、在发酵前12h发酵温度保持在28℃～32℃，12h后每2h温度提高1℃，在温度升至36℃时保持该温度，直至形成芽孢产率到95％。 

上述技术方案中所述胶冻样类芽孢杆菌的培养方法，其中，所述培养基包含下列浓度的物质：碳源0.4～0.6g/L、豆粕粉4.0～6.0g/L、硫酸铵0.9～1g/L、硫酸镁0.3～0.5g/L、磷酸二氢钾0.3～0.5g/L、磷酸氢二钾0.8～1g/L、硫酸钙0.1～0.2g/L和碳酸钙0.2～0.4g/L。 

上述技术方案中所述胶冻样类芽孢杆菌的培养方法，其中，所述培养基中的碳源选自淀粉、糖蜜或蔗糖中的一种或两种以上的组合。 

培养上述技术方案中所述胶冻样类芽孢杆菌的培养基，其中，所述培养基包含下列浓度的物质：碳源0.2～0.8g/L、豆粕粉2.0～8.0g/L、硫酸铵0.6～1.5g/L、硫酸镁0.2～0.6g/L、磷酸二氢钾0.1～0.6g/L、磷酸氢二钾0.4～1.5g/L、硫酸钙0.1～0.2g/L和碳酸钙0.1～0.5g/L，培养基的pH为7.5～7.0。