[发明专利]一株嗜热地芽孢杆菌UTM01及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境微生物技术领域，具体地，涉及一种嗜热地芽孢杆菌菌株UTM01及其应用。

背景技术

堆肥化是有机固体废弃物转化为简单的有机质和氮等营养物质的有效途径，以其经济性和易操作性被广泛关注，为堆肥的产业化发展提供了契机，但是堆肥工厂化的发展一直受到因堆肥时间和场地带来的成本问题的困扰。

堆肥接种是从堆肥过程是微生物主导的有机物降解转化的机理出发，从多样化的环境或物料中分离驯化具有不同功能作用的优势微生物菌株，并通过培养发酵形成菌剂生产，然后接种至堆肥中以强化这一过程的，从而达到促进堆肥化的进程、缩短堆肥时间的目的。但目前堆肥接种剂大多以中温菌为主，但随着堆肥温度的升高，微生物种群受到很大的抑制，表现为种类单一、数量减少，比中温阶段要少1～2个数量级，这无疑限制了有机物质的快速降解；再者，堆肥高温阶段还是绝大部分的寄生虫、虫卵、孢子和病原菌等被杀死的重要阶段，是保证堆肥无害化的最重要阶段，由于微生物活性下降、有机物质的降解受到限制，也在一定程度上影响了堆肥的无害化效果。

地芽孢杆菌(Geobacillus sp.)是一组在表型上相近和系统发育上一致的嗜热菌群，大多数能够在55℃以上生长。由于其具有嗜热、兼性厌氧，降解和利用碳氢化合物、产生表面活性剂的特性，在环境治理等领域中有潜在应用价值。将地芽孢杆菌作为接种剂应用于堆肥，将有效解决以上问题，促进堆肥进程。但目前还未见到关于地芽孢杆菌作为接种剂应用于高温污泥堆肥的报告。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嗜热地芽孢杆菌(Geobacillus sp.)及其应用。

本发明提供的菌株为嗜热地芽孢杆菌(Geobacillus sp.)菌株，是从腐熟的高温污泥堆肥样品中在70℃下分离得到的，采用形态观察法和16SrRNA序列测定相结合的方法，将该菌鉴定为地芽孢杆菌属(Geobacillus sp.)，并将其命名为UTM01。该菌株已于2011年12月26日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址：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，邮编100101)保藏，分类命名为Geobacillus sp.，保藏号为CGMCC No.5641。

嗜热地芽孢杆菌菌株UTM01在LB固体培养基平板上的培养1天后特征是：单菌落为淡黄色，圆形，直径约2mm，表面湿润，中央扁平，边缘完整。其温度生长特性是：在LB固体培养基平板上，挑取单菌落划线在65-75℃下暗箱培养约12小时，便可形成明显菌落。其菌体细胞特征是：杆菌，长度约5μm。所述LB固体培养基的成分是：胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化钠10g，琼脂15g，植物凝胶10g，蒸馏水1000ml，pH 7.2-7.4。

本发明提供了含有嗜热地芽孢杆菌UTM01的菌剂。

本发明提供了嗜热地芽孢杆菌UTM01或其发酵产物或上述菌剂在堆肥中的应用。

本发明提供了嗜热地芽孢杆菌UTM01或其发酵产物或上述菌剂在制备堆肥接种剂中的应用。

本发明还提供了一种制备堆肥接种剂的方法，包括以下步骤：

1)活化培养：取本发明嗜热地芽孢杆菌菌株UTM01的菌种，接种至新鲜LB固体试管斜面培养基上，在60-70℃下活化培养12-48h；

2)种子液制备：按一支试管斜面接种一个锥形瓶，将活化菌种接种于LB培养液中，密封瓶口，在65-70℃下振荡培养1-3天，振荡频率为160-200rpm；

3)发酵菌液制备：将步骤2)制得的种子液按3％-10％的体积比加入灭菌LB培养液中，控制温度65℃-70℃，每隔4-6h，通气10-30min，通气量按体积比0.8-1.5∶1，每隔12h搅拌10-20min，160-180rpm搅拌，培养2-4天；

4)堆肥接种剂制备：将麦麸与玉米面按重量比1-2∶1混合后，然后分别添加硫酸铵、尿素和发酵菌液，再添加总重量0.1％-0.5％的糖类，混合均匀，使其含水率在45％-55％之间，用1％-2％石灰水调节pH为7.0-7.4。

其中所述步骤4)是分别按麦麸和玉米面的总重量0.1％-1％添加硫酸铵，0.1％-3％添加尿素，0.5％-3％添加发酵菌液。

本发明提供的制备堆肥接种剂的方法还包括以下步骤：堆置15-25天后，期间翻堆1-2次，将堆体摊开陈化使其含水率下降至30％以下，即得固态堆肥接种剂。

本发明提供了上述方法制备得到的堆肥接种剂。