[发明专利]一种产纤维素酶的巨大芽孢杆菌及制备方法及应用

说明书

本发明属于微生物技术领域，涉及一种产纤维素酶的巨大芽孢杆菌及制备方法及应用，所述巨大芽孢杆菌于2019年10月28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(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No.18746。本发明中巨大芽孢杆菌筛选于白酒丢糟中，将该菌发酵白酒丢糟，所制成饲料的理化性质都有所提高，能使pH从酸性上升至中性范围内，其粗脂肪的百分比可提升28.20％，粗蛋白含量可提高11.40％，各指标均符合国家标准GB/T5915‑2008。且易培养，生产安全性高，在白酒丢糟制备饲料方面具有较高的应用价值，同时减少白酒丢糟的大量浪费，减轻环境污染。

技术领域

本发明涉及微生物领域，特别涉及一种产纤维素酶的巨大芽孢杆菌及制备方法及应用。

背景技术

纤维素是地球上最古老、分布最广、生成量最高、最丰富的天然高分子，是取之不尽用之不竭的人类最宝贵的天然可再生资源。同时也是植物细胞壁的主要成分，纤维素的利用与转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺和环境污染等问题具有十分重要的意义。

天然纤维素为无味的白色丝状物，纤维素不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂，但在加热的条件下会被酸水解。纤维素降解主要有酸降解和酶降解，酸降解需要一定的压力和温度，对设备的要求较高，生产过程会产生大量的废弃物，难于达到环保的要求。酶降解反应条件温和，是纤维素利用与转化的发展目标。纤维素酶的来源广泛，广泛存在于自然界的生物体中，微生物和动物体内等都能产生纤维素酶。

目前发现能够降解纤维素的微生物有三类：霉菌、酵母菌和细菌，这三类微生物能够产纤维酶已有较多的报道和研究。巨大芽孢杆菌是芽孢杆菌属，属于好氧革兰氏阳性杆菌，是一种有益菌，因具有对环境和人畜无害等特点而受到人们的关注与研究。1935年苏联学者P.A.蒙金娜发现巨大芽孢杆菌能分解卵磷脂或核酸等有机磷化合物，并将其用于分解土壤中的有机磷化合物，开始了人工制造磷细菌肥料的研究。巨大芽孢杆菌可以用来生产降解磷固钾肥，巨大芽孢杆菌具有很好的降解土壤中有机磷的功效，是生产生物有机肥的常用菌种，也是制作水体处理剂的常用菌种；能利用多种糖类，水解淀粉，发酵葡萄糖、乳糖、蔗糖，可用于生产葡萄糖异构酶；在回收贵重金属方面有着重要作用；将它施用到烟叶上对提高烟叶发酵增香有效果独特等。但在制作饲料方面的应用研究暂时空缺。

白酒在我国千年流传，白酒的生产必然会出现一些废弃物，而白酒丢糟就是生产白酒的主要废弃物。白酒丢糟除含有少量蛋白质、淀粉、糖和脂肪等有机物外，还含有大量纤维素和半纤维素。纤维素的化学结构存在高能氢键，水解和利用均很困难。固态白酒丢糟是白酒酿造中的主要副产物，不及时有效处理，会造成大面积污染，而利用丢糟生产饲料是目前普遍利用丢糟的方法。因此，要想利用白酒丢糟作饲料，必须降解纤维素。对纤维素降解最经济有效的方法就是微生物降解。利用微生物发酵白酒丢糟生产蛋白质饲料，实际上就是利用微生物将白酒丢糟中的纤维素、半纤维素以及添加的硫酸铵等无机氮转化为单细胞蛋白。利用微生物发酵白酒丢糟生产蛋白饲料，不仅可以解决蛋白饲料的严重不足、缓解人畜争粮的矛盾、促进畜牧业发展，还可促使我国的畜牧业结构从“精料型”向“节粮型”发展。目前将巨大芽孢杆菌再利用白酒丢糟制备饲料的应用还未见报道。

中国发明CN201810949590.0，名称为一种生物发酵型功能鲮鱼饲料的说明书中记载该饲料主要由以下重量份的组份发酵制成：酒糟400～600份，豆粕70～130份，麸皮250～330份，米糠70～130份，预混料5～25份。其中预混料包括发酵剂以及鱼用多维、鱼用复合矿元、植酸酶、磷酸二氢钙、沸石粉等促进鲮鱼养殖的组份，发酵剂包括以下重量份的组成：酿酒酵母2～4份、植物乳杆菌1～3份、凝结芽孢杆菌1～3份、枯草芽孢杆菌1～3份、巨大芽孢杆菌1～3份。这篇专利中的巨大芽孢杆菌，主要是用于增加水体中的有益菌，进而促进鲮鱼生长，同时净化水质。