[发明专利]一株高效降解纤维素的微生物菌株及其应用

说明书

本发明属于微生物领域，具体公开了一株高效降解纤维素的微生物菌株BW‑1701及其应用。所述微生物菌株BW‑1701为一种巨大芽孢杆菌，保藏编号为：CGMCC No.15079。该菌株产生纤维素酶的能力强，且所产生的纤维素酶能保持很高的活性，能够对农作物秸秆、园林废弃物等富含纤维素的原料进行发酵降解。利用该菌株对农作物秸秆和园林废弃物进行发酵处理，可以加速腐熟速度，强化腐熟程度，生成有机肥时间短，肥效好。可以减少秸秆焚烧、资源浪费、环境污染，并提高了废弃生物资源的利用率，有明显的经济、生态意义。

技术领域

本发明属于微生物领域，具体地说，涉及一株高效降解纤维素的微生物菌株及其应用。

背景技术

中国是农业大国，拥有地球上7％的耕地，农作物秸秆产量相当可观，每年可达6亿吨。在过去，农作物秸秆可以用作饲料，喂养牲畜；可以当做燃料，取暖做饭；可以当做修建房屋的材料；可以发酵沤肥，还田。但是随着农业机械化普及程度提高，用于喂养牲畜、取暖做饭和修建房屋的农作物秸秆越来越少，更多地会被就地焚烧。焚烧秸秆不仅会造成资源浪费，损失有机质、N、S，还会形成浓烟雾，影响航空安全，并破坏大气环境。所以寻找一种健康、环保、可持续的农作物秸秆利用方式势在必行。

农作物副产品、园林废弃物等均含有很高的纤维素成分，是一种潜在的自然资源，在全球资源危机的今天，将难以降解的秸秆类、园林废弃物类等资源通过生物发酵的方式转化为可利用资源如饲料、肥料等，不但可避免这些废弃物对环境的污染，还可以通过资源化利用获得经济效益和社会效益。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一株高效降解纤维素的微生物菌株及其应用。

为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一株巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)BW-1701，保藏于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，邮政编码：100101)，保藏日期为2017年12月18日，保藏编号为：CGMCC No.15079。以下将所述菌株简称为菌株BW-1701。

本发明所提供的菌株的形态特征为：白色或乳白色，圆形，边缘整齐，表面有褶皱突起，易挑取，无金属光泽，正反面颜色一致。

本发明所提供的菌株BW-1701产生纤维素酶的能力强，且所产生的纤维素酶能保持很高的活性，可对纤维素实现高效的降解。

本发明所述菌株经由强化饲喂粗饲料的健康竹鼠粪便筛选分离得到，具体过程如下：

取强化饲喂粗饲料7-10天的健康竹鼠粪便5g，放入100mL富集培养基中37℃、180rpm振荡培养72h后，再以5％接种量接种至新鲜培养基继续培养；如此反复富集培养三次。将该富集培养液进行梯度稀释，按照平板涂布法涂布至以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的CMC-刚果红培养基上，37℃培养2-3天。从平板上选择具有透明圈的菌落进行复筛，从中继续选出透明圈显著菌落，在LB平板上划线分离纯化得到单菌落。将得到的单菌落分别测定纤维素酶活，选择纤维素降解效果最好、纤维素酶活最高的菌株，命名为BW-1701。

本发明将分离得到的菌株提取总DNA后进行PCR扩增，扩增后的序列提交GenBank进行比对，发现与Bacillus megaterium strain OSS4有99％的相似性，另外结合生理生化鉴定结果，最后确定菌株BW-1701为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。

本发明对所述菌株BW-1701进行纤维素酶活性测定，发现菌株BW-1701的20h培养液的纤维素酶活为130U/mL，纤维素酶活测定方法参考GB 20287-2006农用微生物菌剂。