[发明专利]一种有效微生物与白腐菌相结合生物处理玉米秸秆的方法

说明书

本发明提供了一种有效微生物与白腐菌(Pleurotus ostreatus和Ceriporiopsis subvermispora)相结合生物处理玉米秸秆的方法。实验步骤包括：(1)用PDA培养基进行两种白腐菌菌丝体的制备；(2)设计玉米秸秆的发酵实验；(3)用减重法测定玉米秸秆的总失重率；(4)采用改进的范式洗涤法测定玉米秸秆中半纤维素、纤维素和木质素的损失率。本发明所提供方法，可以为非无菌条件下有效获得纤维素，适用于大规模绿色能源生产。

技术领域

本发明涉及微生物领域。具体是以有效微生物与白腐菌相结合，生物处理玉米秸秆，可以在非无菌条件下更有效地获得纤维素，提供一种大规模生产生物燃料的有效方法。

背景技术

我国是农业大国，每年约产秸秆9亿多吨，其中玉米秸秆占比高于40％。高产的背后，意味着大量秸秆类农业固体废弃物的产生。由于短时期内大量的秸秆无法处理，农户往往会就地焚烧，秸秆燃烧产生大量烟雾和细微灰尘，其中包含苯并芘、二噁英等有害致癌物质，严重影响空气质量，进而威胁人体健康。秸秆处置问题是我国乃至世界面临的难题，因此应开发秸秆利用技术对秸秆进行资源化利用。

以可持续的方式利用农业废弃物生产可再生和绿色生物燃料，为摆脱化石能源的控制提供了一条可行的途径。近年来微生物处理秸秆技术被认为是目前最有前途的处理方法之一，有文献报道，白腐真菌在利用木质纤维素废弃物进行大规模绿色能源生产方面极具潜力，符合绿色可持续发展理念，成为秸秆生态处理的研究前沿。其中选择性白腐菌可选择性地去除木质素，留下纤维素，是一种极具应用前景的生物预处理材料，已有许多研究报道了白腐菌的生物预处理能力，包括Phanerochaete chrysosporium，Coriolusversicolor，Ceriporiopsis subvermispora，Ganoderma lucidum，Pleurotus eryngii，和Pleurotus ostreatus等。然而，白腐菌用于生物处理时也存在一些缺点，如木质纤维素基质生长缓慢，需要对木质基质进行灭菌以避免其他微生物的污染。受污染的微生物会争夺木质基质中稀缺的营养物质，阻碍选择性白腐菌的生长。在小范围内，真实的底物可以通过多种方法进行灭菌，这些方法通常涉及能量或化学输入。然而，考虑到能源成本和环境问题，这些方法在大规模下是不适用的或不可持续的。因此，在非无菌条件下去除木质素和保留纤维素的方法是未来生物预处理应用的需要。

有效微生物(EM)是一种含有细菌、酵母和丝状真菌的微生物混合物。最近的研究表明，EM可以加速秸秆的降解。一种可能的解释是EM改变了秸秆分解者的微生物群落，并对降解株产生协同作用，但这一假设没有证据。此外，这些研究中EM的补充均导致木质素和全新纤维素的降解增加，不满足生物预处理的要求。

发明内容

针对以上不足点，本发明提供一种有效微生物与白腐菌相结合生物处理玉米秸秆的方法。该方法提供两种白腐菌：Pleurotus ostreatus TJPU06和Ceriporiopsissubvermispora TJPU07。本发明的一个目的在于去除秸秆中的木质素，保留秸秆中的纤维素，使处理后的秸秆可以被资源化利用；另一个目的在于可以避免能源成本和环境问题，在自然条件下对秸秆有效降解。

本发明所提供的秸秆生物处理技术与现有技术相比有以下突出效果：

(1)本发明提供的白腐菌可以有效地选择性降解玉米秸秆的木质素，是一种极具应用前景的生物预处理材料。

(2)在加入EM的C.subvermispor TJPU07非无菌发酵体系中，不仅促进了木质素的降解，而且还保留了全新纤维素，可用于随后的秸秆生物燃料生产。

(3)P.Ostreatus TJPU06不受本地微生物的影响，可以在自然环境中有效降解玉米秸秆，是一种性能优异的生物处理剂。

(4)本发明可以在非无菌条件下进行，解决了能源成本，适用于大规模的绿色能源生产。