[发明专利]一种利用微生物发酵生产活化硒矿粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用微生物发酵生产活化硒矿粉的方法。 

背景技术

硒矿中的硒是不能直接被植物吸收利用的，必须要经过物理的、化学的或物理化学的反应，使0价态的元素硒变为以4价硒为主要形态的水溶性硒，才能被植物吸收。此前多采用加温和添加化学催化剂的方法来达到活化的目的，但成本高、耗能、不符合低碳与环保要求。 

有研究表明，硒矿石风化进入土壤成为土壤中未成熟的组分，其中硒的活化主要靠土壤中的微生物来完成，部分硒还可再氧化为气态分布在离土壤表层6cm以内的空气层中。 

发明内容

本发明的目的是提供一种安全有效的利用微生物发酵生产活化硒矿粉的方法。 

本发明一种利用微生物发酵生产活化硒矿粉的方法，其特征在于包含以下步骤： 

a.制菌种： 

取2g—5g硒矿区硒矿石渣、土壤为样品，放入500mL肉汤培养基中增菌培养，培养条件为37℃、6小时，用接种环挑取增菌液分别接种于2—4个营养琼脂培养基，置37℃培养箱培养24—48小时；每个培养基上挑取不同菌落的至少10个单个菌落，制成混合菌液，取混合菌液接种含硒500ug/ml营养琼脂培养基，置37℃培养箱培养24—48小时；挑取培养基上的红色菌落进行混合增菌，将增菌液与适量麦麸混合，使水含量达到60%，在20—35℃环境中进行扩大培养24小时，烘干，制成固体菌种； 

b.硒矿粉制备： 

将含硒量200mg/kg以上的硒矿粉碎、球磨，制成过60目的粉剂；取100 kg硒矿粉，用2%KOH水溶液调整硒矿粉PH值达7.5—8.5，备用； 

c.发酵液制备 

将牛肉膏500g、葡萄糖2kg用适量水溶解，使成液体； 

d.硒矿粉活化 

将步骤a中筛选出的微生物菌群固体菌种5kg，与步骤c中制备的牛肉膏葡萄糖水溶液2.5kg、步骤b中制备的硒矿粉100kg均匀混合，混合物湿度以在手中握捏松开后不散为适宜；然后进行堆积，在20℃以上发酵；每天进行一次翻堆，并及时补充水分，连续翻堆3—5天，然后进入堆积厌氧发酵，温度维持在50℃，持续30天-40天，即完成全部活化程序。 

本发明一种利用微生物发酵生产活化硒矿粉的方法系采用微生物发酵技术，使硒矿粉中的元素硒在一定发酵温度下与微生物代谢产物发生鳌合反应，这种鳌合物在酶的作用下进一步分解为小分子有机物，硒与分解产物易被植物吸收利 用。同时，这种鳌合作用在土壤中可起到固定硒的作用，使活化后的水溶性硒不因水的迁移而流失。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。 

本发明采用从高硒土壤中分离到的超耐硒微生物群，在一定生物量、营养物、温度等条件下与硒矿粉混合发酵，把原本在自然条件下土壤中微生物的工作搬进工厂来先期集中完成。 

本法筛选的耐硒微生物群为芽胞杆菌属、放线菌属和酵母菌属细菌，为土壤中常见细菌，只是因为生活在高硒环境下，具备超耐硒能力和还原元素硒的能力。而其它地方的相同细菌在含硒300ug/ml环境下绝大多数都无法生长了。 

实施例 

a.制菌种： 

取2g—5g硒矿区硒矿石渣、土壤为样品，放入500mL肉汤培养基中增菌培养，培养条件为37℃、6小时，用接种环挑取增菌液分别接种于2—4个营养琼脂培养基，置37℃培养箱培养24—48小时；每个培养基上挑取不同菌落的至少10个单个菌落，制成混合菌液，取混合菌液接种含硒500ug/ml营养琼脂培养基，置37℃培养箱培养24—48小时；能生存下来的细菌则长出菌落，挑取培养基上的红色菌落（具有还原硒的能力）进行混合增菌，将增菌液与适量麦麸混合，使水含量达到60%，在20—35℃环境中进行扩大培养24小时，烘干，制成固体菌种； 

b.硒矿粉制备： 

将含硒量200mg/kg以上的硒矿粉碎、球磨，制成过60目的粉剂；取100 kg硒矿粉，用2%KOH水溶液调整硒矿粉PH值达7.5—8.5，备用； 

c.发酵液制备 

将牛肉膏500g、葡萄糖2kg用适量水溶解，使成液体； 

d.硒矿粉活化 

将步骤a中筛选出的微生物菌群固体菌种5kg，与步骤c中制备的牛肉膏葡萄糖水溶液2.5kg、步骤b中制备的硒矿粉100kg均匀混合，混合物湿度以在手中握捏松开后不散为适宜；然后进行堆积，在20℃以上发酵；每天进行一次翻堆，并及时补充水分，连续翻堆3—5天，然后进入堆积厌氧发酵，温度维持在50℃，持续35天，即完成全部活化程序。产品送湖北省地质大队恩施实验室检测，硒的活化比率由发酵前的0.49%提高到26.4%。用此法制备的活化硒矿粉种植恩施堇叶碎米荠（超聚硒植物），鲜品含硒量可达1100mg/kg（北京尼谱测试检测结果），比野生异堇叶碎米荠硒含量提高6倍；用于生产富硒烟叶，比自然对照提高4倍，即平均值由0.41mg/kg提高到1.65mg/kg。