[发明专利]一株枯草芽孢杆菌菌株及抗菌代谢物在粮食储藏中的应用

说明书

技术领域

本发明属于粮食储藏技术领域，具体涉及一株广谱拮抗储粮主要危害霉菌的芽孢杆菌菌株、其抗菌代谢物制备方法、芽孢杆菌菌株及其抗菌代谢物在粮食储藏中的应用。

背景技术

相对于世界上其他国家而言，我国粮食储藏年限较长，平均储藏年限为3年。在长期储藏中，储粮不可避免会受外界环境因素及粮堆水分迁移的影响，从而发生霉菌生长、代谢、产毒。霉菌生长代谢可分解粮食中的营养成分，使粮食品质发生不同程度的劣变。据不完全统计，全世界每年仅粮食霉变造成的损失就达总产量的3％以上，我国每年由于霉菌危害活动造成的粮食损失量高达150亿至200亿公斤，折合金额高达180亿至240亿元。另外，霉菌代谢活动还可产生有毒的或致癌性的真菌毒素，全世界谷物供应量的25％受到真菌毒素的污染，带来了严重的食品安全问题。目前我国批准使用的饲料、粮食防霉剂大部分为化学防霉剂，长期使用化学防霉剂造成储粮主要危害霉菌产生抗性、污染环境、药剂残留、损害仓储工作人员健康等一系列后果，目前粮食储藏减损领域对绿色生物防霉技术需求强烈。而国内外尚没有微生物源的防霉剂商业化应用于粮食储藏领域。

芽孢杆菌是一类在自然界中广泛存在的好氧、产芽孢的革兰氏阳性杆状细菌，抗逆性强，易于培养。枯草芽孢杆菌更是国际上公认的安全菌种之一，被美国FDA和环保署列为可商业上应用的微生物菌种，也是我国农业部规定的免做安全鉴定的一级菌种之一。目前，芽孢杆菌及其代谢物主要用于植物病害防治，在粮食防霉方面的研究、应用极少。中国专利(申请号200510038629.6)公布的枯草芽孢杆菌抗菌肽仅具有抑制黄曲霉的作用，抑菌谱窄，实际应用价值低；中国专利(申请号201310263918.0)公布的枯草芽孢杆菌LPL-NM45仅具有在玉米储藏中抑制黑曲霉、串珠镰刀菌、草酸青霉的作用，抑菌谱有限，应用开发潜力有限。

本发明的提供的枯草芽孢杆菌菌株LM3403及其抗菌代谢物在粮食储藏减损方面具有巨大的应用价值和市场开发潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一株广谱拮抗储粮主要危害霉菌的芽孢杆菌菌株、其抗菌代谢物制备方法、芽孢杆菌菌株及其抗菌代谢物在粮食储藏中的应用。

本发明提供的菌株LM3403（Bacillus subtilis LM3403）已于2014年6月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNo.9377，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

本发明提供了所述枯草芽孢杆菌LM3403抗菌代谢物。

本发明还提供了枯草芽孢杆菌LM3403抗菌代谢物的制备方法，其特征在于，所述方法为：将活化后的枯草芽孢杆菌LM3403接种于液体培养基中，35℃、200r/min培养48h，得到发酵液；发酵液于4℃下9500rpm离心15min，得到发酵上清液。向发酵上清液中加入无机酸或有机酸，调节至pH2，4℃过夜；4℃下9500rpm离心15min，收集沉淀，用少量1％无菌碳酸氢胺溶液溶解，通过干燥至含水量13％以下，即得到抗菌代谢物。

所述培养基，可以是LB培养基、NA培养基、Landy培养基等，优选为Landy培养基。Landy培养基：谷氨酸5g/L；MgSO₄·7H₂O 0.5g/L；KCl 0.5g/L；酵母膏1g/L；L-苯丙氨酸2mg/L；MnSO₄ 5mg/L；CuSO₄·5H₂O 0.16mg/L；FeSO₄·7H₂O0.15mg/L；葡萄糖20g/L；KH₂PO₄ 1g/L；pH 7.0。

所述无机酸，可以是盐酸、硫酸、磷酸、硝酸等，优选为浓盐酸。

所述有机酸，可以是酒石酸、苯甲酸、柠檬酸等有机酸，优选为柠檬酸固体。基于食品安全考虑，优选为食品级柠檬酸。

所述干燥，可以是常压干燥、喷雾干燥、真空干燥、冷冻干燥、流化床干燥等，优选为冷冻干燥。

本发明还提供了所述枯草芽孢杆菌LM3403抗菌代谢物在粮食储藏中的防霉应用，所述粮食优选为小麦、玉米。

本发明的有益效果：

本发明提供的枯草芽孢杆菌菌株属于是国际上公认的安全菌种，被美国FDA和环保署列为可商业上应用的微生物菌种之一，也是我国农业部规定的免做安全鉴定的一级菌种之一。