[发明专利]一种耐高温辣椒素降解菌、应用及餐厨垃圾处理方法

说明书

本发明公开了一种耐高温辣椒素降解菌、应用及餐厨垃圾处理方法。所述耐高温辣椒素降解菌命名为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，株号ZJB19163，保藏号为CCTCC NO：M 2020014。本发明保藏号为CCTCC NO：M 2020014的耐高温辣椒素降解菌：地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ZJB19163，能够以辣椒素为唯一碳源进行繁殖，能够快速、高效降解辣椒素，降解率能够达到100％，同时该降解菌还能高效降解淀粉和蛋白质；并且，本发明菌株能够耐受较高的温度，可以用于高温处理。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别是涉及一种耐高温辣椒素降解菌、应用及餐厨垃圾处理方法。

背景技术

餐厨垃圾的传统处理方式一般采用堆肥、填埋、焚烧、固体饲料、粉碎直排等方式，这些处理方式都会对资源、环境造成不同程度的恶劣影响。像堆肥，会占有大量的土地面积，处理周期也较长，并且在堆肥过程中产生的污水、臭水会对周边的环境造成污染，还有长期堆肥会造成土壤的盐碱化；粉碎直排，会污染地下水，造成河水发臭，滋生出细菌、病菌，会造成疾病传播，而且一些油垢会造成管道堵塞，影响人们的正常生活。

好氧降解是在有氧的条件下，利用好氧微生物(主要是好氧细菌)将餐厨垃圾中大分子的有机物分解为小分子物质。在降解过程中，餐厨垃圾中的可溶性有机质透过微生物的细胞壁和细胞膜为微生物所吸收；固体的和胶体的有机物先附着在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动——氧化还原和生物合成过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体继续产生一系列的生化作用。

高温好氧消化技术，是一种在高温条件下(45℃～65℃)下运行的生物好氧降解技术，它具有相当快的生物降解速度，低细胞产率(产污泥量少)及灭菌的效率较高。且经微生物分解后的残渣是高效的有机生物肥料。高温处理可以加快水分蒸发，减少杂菌污染产生臭气。

辣椒是一种广泛使用的调味剂，其中辣椒素作为其主要活性成分可用做食品添加剂、药品等。辣椒中含有较多的辣椒素类物质，估计有80％～95％的天然辣椒素存在于辣椒中。它们包含4种主要的类似物：辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高二氢辣椒素。其中辣椒素和二氢辣椒素在辣椒素类物质中含量超过91％。

研究表明，辣椒素具有较强的抗菌能力，国内外对辣椒素作为抑菌剂的抑菌种类和抑菌效果进行了广泛的研究；结果表明，辣椒素对大多的微生物都具有抑制作用，如：大肠杆菌、枯草杆菌、葡萄球菌、酵母等，但对霉菌基本没有效果；最低抑菌浓度MIC为30-150μg/L。

辣椒素的酶水解物也引起了人们的极大兴趣，因为它可用于辣椒的还原辛辣或天然风味的生产。辣椒素水解物由香草胺和辣椒酸(8-甲基-6-反式壬烯酸)组成。这些酰胺的脱酰化反应提供了香草胺(4-羟基-3-甲氧基苄胺)，可进一步酶法转化为使用特定微生物或植物氧化酶的香草醛。这两步酶将天然辣椒素转化为香兰素是有吸引力的，因为所获得的产品可归类为天然风味。事实上，美国和欧洲的立法规定，“天然”味物质只能通过从自然来源或酶或微生物过程中提取，这些过程涉及从自然中分离出来的前体。

辣椒作为调味料在我国四川和湖南地区使用较为广泛，尤其是四川火锅中的使用量很大。这也导致了火锅类餐厨垃圾的生物降解造成了影响，因为生物降解的原理就是使用了大量的微生物分解餐厨垃圾，但是辣椒素能够抑制微生物的生长。

所以寻找能够高温条件下降解辣椒素的菌种在含辣椒素的餐厨垃圾的微生物处理方面具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种能够在高温条件下高效降解辣椒素的辣椒素降解菌、该辣椒素降解菌的应用及餐厨垃圾处理方法。