[发明专利]一种高效降解秸秆纤维素的复合菌剂

说明书

本发明提供了一种高效降解秸秆纤维素复合菌剂，其中包含突变筛选得到的产β葡萄糖苷酶的突变黑曲霉菌株，能够水解纤维二糖，从而提高纤维素酶的活性，与产纤维素酶的芽孢杆菌协同增效。复合菌剂对玉米秸秆纤维素降解率为60.02%、半纤维素的降解率为56.87%，适用于北方寒冷天气。

技术领域

本发明涉及一种高效降解秸秆纤维素复合菌剂，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

中国是一个农业大国，各类秸秆资源非常丰富，年产量近八亿吨，秸秆是一种具有非常大的利用空间的资源。但大部分秸秆资源并未合理的开发利用，绝大多数被弃置田间或被焚烧,造成资源的浪费和环境的严重污染。

纤维素作为植物光合作用的主要多糖类产物，是地球上最为丰富的可再生资源。从可持续发展的角度出发，纤维素被彻底降解而不会对环境造成污染的一条有效途径便是利用纤维素酶的水解作用，它可使大量纤维素资源和城市纤维素废料转变成人类所需的物质，具有积极的深远意义。到目前为止，纤维素酶已广泛应用于工、农、畜、医等领域中，并取得了初步成效。我国对纤维素酶的研究虽然有几十年的历史，但由于纤维素酶的酶系组成相当复杂，活性不高，生产成本过高而导致其应用仍受到限制，选育高活性的纤维素酶是我国酶制剂研究的一项重要任务，因此产纤维素降解酶系的微生物逐渐进入我们的视线。

目前关于纤维素酶生产菌株的研究，绝大部分集中于纤维素酶系齐全且酶活力较高的木霉如绿色木霉和里氏木霉等菌株上，但木霉菌发酵产物中存在多种真菌毒素，有毒性嫌疑；另一方面β-葡萄糖苷酶活力很低，致使纤维二糖在反应体系中积累，最终影响酶解效率，因而其应用范围受到限制。

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纤维素的复合菌剂。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种高效降解秸秆纤维素复合菌剂，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，产纤维素酶类芽孢杆菌60％、产β-葡萄糖苷酶的突变黑曲霉菌株40％。

优选地，在上述菌剂中，所述产纤维素酶类芽孢杆菌(Bacilluscellulosilyticus)CGMCC 1.15312；该菌种可以从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)购买得到；

所述产β-葡萄糖苷酶的突变黑曲霉菌株(Aspergillus niger)已于2018年3月23日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏单位地址是中国武汉市武汉大学，保藏单位地址是中国武汉武市武昌区珞珈山街16号武汉大学，保藏编号是CCTCC NO:M 2018150。

本发明复合菌的制备方法，按如下步骤：

将上述产纤维素酶类芽孢杆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。

产β葡萄糖苷酶的突变黑曲霉菌株活化的培养基：初始pH值4.98，葡萄糖添加量14.94g/L,蛋白胨添加量14.82g/L,Mn²⁺添加量1g/L，秸秆粉的添加量为40g/L。

将菌液按照以下质量比混合：产纤维素酶类芽孢杆菌60％、产β葡萄糖苷酶的突变黑曲霉菌株40％，进行充分混合获得复合菌剂。

本发明具有的有益效果：

本发明突变筛选得到的产β葡萄糖苷酶的突变黑曲霉菌株，能够水解纤维二糖，从而提高纤维素酶的活性，与产纤维素酶的芽孢杆菌协同增效，本发明所述复合菌系能够在8℃下产酶活性无明显差别，具有较高的稳定性，纤维素降解率为60.02％、半纤维素的降解率为 56.87％极大的，适用于北方寒冷天气。

具体实施方式