[发明专利]一株枯草芽孢杆菌及其培养方法与应用

说明书

本发明涉及一株枯草芽孢杆菌及其培养方法与应用。本发明涉及的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ASD05，于2019年5月15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，保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号CGMCC No.17807。本发明还涉及枯草芽孢杆菌ASD05的培养方法与应用。本发明首次发现枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ASD05具有富集降解秸秆作用的微生物粘附于秸秆表面的作用，同时具有高产木聚糖酶及果胶酶能力，纤维素酶活低，无漆酶活性。

技术领域

本发明涉及一株枯草芽孢杆菌及其培养方法与应用，属于微生物技术领域。

背景技术

秸秆是重要的生物质资源，我国秸秆资源总量巨大，数据显示，截至2018年我国各类秸秆资源年产量已超过10亿吨。秸秆的资源化利用不但有着巨大的经济价值，而且具有重要的环保意义。目前，秸秆的资源化利用方式主要有还田、饲用、堆肥、沼气化、生物化工等方式。“绿水青山才是金山银山”，不论采取何种处理方式，在激发秸秆资源利用潜力的同时，必须降低和消除环境污染因素，特别是避免次生污染。

秸秆主要为植物的维管束和细胞壁等结构单元，包含纤维素、半纤维素、木质素(此三部分合称木质纤维素)、果胶、蛋白质等成分，这些有机分子彼此交联、包裹，组成复杂的大分子立体网状结构。作为植物的主要“骨架”和“外墙”结构，秸秆一般十分坚韧、耐腐蚀、不易被微生物分解，这种情况往往随着植物的后熟而更加突出。从秸秆的天然结构特点出发，加以适当改造，生产秸秆改性材料是一种重要的秸秆利用方式。秸秆改性材料具有秸秆的多数基本特性，同时又根据生产目的不同，由加工过程赋予了“亲水性或亲油性、增大比表面积、专一性吸附”等若干新的特征，可在污染物消除、农田修复、微生物发酵等领域发挥重要用途，具有重要的经济价值。

如何全面或部分的打破秸秆的复杂而坚韧的交联结构，使之具备进一步加工的条件，是秸秆材料加工中不可避免的重要问题，目前主要的秸秆处理方式有物理法、化学法、生物法等。其中蒸汽爆破、高温碳化、酸碱消解、有机溶剂处理等物理、化学处理方式对技术工艺要求较高且高耗能、易带来次生污染，而处理手段更加温和的生物法日益成为人们的首选。

秸秆的生物法处理主要是利用具有较强木质纤维素降解能力的微生物或生物酶对秸秆进行生物降解，常用的有白腐菌、褐腐菌和假单胞菌等菌株和纤维素酶、漆酶、木聚糖酶等酶类。这些微生物和生物酶制品通过分解纤维素、木质素、半纤维素等成分，能够在一段时间内破坏木质纤维素结构，产生大量可供微生物发酵的还原糖，在以秸秆为原料的乙醇发酵、生物柴油、沼气发酵等领域发挥了重要作用。然而在秸秆材料加工方面，并不以产生大量可供发酵的还原糖为目的，不需对秸秆的结构进行严重的破坏。在保留秸秆固有结构的基础之上，进行适当改造并赋予新的特性是更为有用的。

中国专利文献CN 106629652 A(申请号：201611243135.6)公开了一种“高比表面积生物质基炭材料及其免活化制备方法和应用”，通过采用氟化物对生物质材料中SiO₂、碳酸盐等组分在碳化步骤中一步去除，可直接获得高比表面积生物基碳材料；中国专利文献CN 101654660A(申请号：200910054782.6)公开了一种“具有苎麻脱胶活性的枯草芽孢杆菌菌株、其制备和应用”，该体系菌株具有繁殖速度快、果胶酶和木聚糖酶产率高、生产周期短等特点，利用该体系进行苎麻脱胶时，具有脱胶时间短、苎麻纤维分散度和脱胶率高等优势。