[发明专利]一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂

说明书

本发明提供了一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂菌群之间互利共生、协同增效，在发酵秸秆过程中可同时分泌与木质素降解相关的三种酶，其漆酶、木质素过氧化物酶及锰过氧化物酶的活力分别为23.56U/g、23.02U/g和21.74U/g生物质，发酵后玉米秸秆中的木质素含量下降了60.21%，且无纤维素及半纤维素等糖类的损失。经预处理后的玉米秸秆中纤维素的转化率较未处理的玉米秸秆提高了142.14%。筛选到的复合菌株具有强木质素降解能力，经菌株预处理后的秸秆的工业化利用效率显著提升，本研究为秸秆中木质纤维素的酶解糖化提供了一种新的预处理途径。

技术领域

本发明涉及一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂，属于农业集约化生产技术，专用于降解废弃玉米秸秆生产有机肥料，实现有机废弃物的资源化利用。

背景技术

化学能源的短缺和日益严重的环境污染使得人们不断寻求可再生的绿色能源。木质纤维素作为一种碳中性的绿色能源因其具有丰富易得和成本低廉的优点而成为较好的绿色候选资源。基于糖平台的生物炼制技术是利用木质纤维素的有效途径。这一过程主要是将玉米秸秆、麦秆及其他木质纤维素资源转化为多糖，而后通过生物发酵的方式继续将多糖转化为其他生物基产品。其中，玉米秸秆年产量居高，但利用率尚有待提高。酶法水解可有效地将玉米秸秆中的纤维素转化为多糖。但是木质素和半纤维素以共价键形式结合将纤维素包裹其中，形成一种天然的屏障阻碍纤维素酶与纤维素分子的接触，因此限制了纤维素的分解。

预处理可破坏木质素的结构，提高纤维素酶与纤维素结合，从而提高生物质的利用效率。物理、化学、生物方法均可使木质素降解。物理和化学方法可使木质含量降低约50%，然而这两种方法的成本较高，且会带来二次污染。微生物方法以其操作简单，成本低廉且对环境安全有好的特点成为研究的热点，但很多微生物只能分泌降解木质素的少数酶或者酶活性不高，导致木质素降解率较低，并且较少保留纤维素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂，其特征在于：所述菌剂的活性成分为下列质量百分比的原料，产漆酶疣孢漆斑菌40%、产木素过氧化物酶胶质芽孢杆菌30%、产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌30%，上述菌剂中：

所述产木素过氧化物酶胶质芽孢菌（Bacillus mucilaginosus Krassilnikov）GIM 1.16；

所述产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌（Laceyella tengchongensis ）CCTCC AA208050 Laceyella；

本发明所述菌种均可以从中国典型培养物保藏中心（CCTCC）和广东省微生物保藏中心（GIM）购买得到。

所述产漆酶疣孢漆斑菌为（Myrothecium verrucaria）突变菌株T2901，是本实验室从长白山采集土壤样品中分离筛选并突变得到的，其已在中国典型培养物保藏中心（CCTCC）保藏，保藏日期是 2017 年 7月5 日，保藏号是CCTCC NO:M2017413。

一种高效降解秸秆木质素的微生物复合菌剂的制备方法，按如下步骤：

将上述菌按照常规方式活化、培养至菌液中活菌数达到2.0×10⁸个 / 克。活化的培养基为PDA培养基：马铃薯 200 g/L ，葡萄糖 20 g/L，琼脂 15 g/L；将菌液按照以下质量比混合：产漆酶疣孢漆斑菌40%、产木素过氧化物酶胶质芽孢杆菌30%、产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌30%，进行充分混合获得复合菌剂。

上述复合菌剂在降解秸秆中的应用。

本发明获得的有益效果：