[发明专利]一株兼具污水氨氮降解能力的纤维素降解菌株及其应用

说明书

本发明提供一株兼具污水氨氮降解能力的纤维素降解菌株，属于微生物技术领域。所述菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus Velezensis strain)NBL‑B11010。该菌株已于2020年8月31日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC NO：M 2020458。该菌株是从农田腐败秸秆材料中通过筛选、纯化及鉴定等技术获得，通过对菌株进行安全试验、发酵条件的研究，并进行秸秆降解效率及污水氨氮降解效率测定，表明其是一株具有高效纤维素降解及污水氨氮降解能力的有益菌株，具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株兼具污水氨氮降解能力的纤维素降解菌株及其应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

沿淮地区农作物秸秆产量丰富，但秸秆还田利用率却不高，这是因为自然状态下还田腐解缓慢，会影响耕作和作物生长。砂姜黑土是沿淮地区的主要土壤，是典型的中低产土壤类型之一，土壤养分贫乏加之秸秆腐解缓慢不利于下茬作物的萌发和生长。如何加速秸秆的腐解和养分释放已成为迫切需要解决的问题。添加腐秆剂能够有效加速还田秸秆的降解，使其短时间内转化成有机肥、释放营养元素。研究表明，在目标地筛选的菌株对原有环境的适应性更强，不仅易于存活还可避免对原环境微生物种群的扰动，能够解决外源菌株应用效果不佳等问题。因此，通过从腐败秸秆中筛选秸秆降解菌来创制腐秆剂有望提高菌株存活差及其引起的促腐效率低等问题。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)KIBGE-HAS降解甘蔗渣生产纤维素降解酶；Dar等从棉铃虫肠道中筛选出纤维素降解菌克雷伯菌(Klebsiella sp.)MD21，可用于生物秸秆降解和制浆工业；Hussain等从家禽房土壤中分离出产纤维素酶的细菌，将植物秸秆废弃物降解转化为有利用价值的化合物；杨雪梅等从腐殖质中分离出高产漆酶的木质素降解菌，其液态发酵液对烟秸秆粉末降解30d后失重率50％、木质素降解率39.39％、纤维素降解率36％。该真菌菌株产酶量高,对烤烟秸秆降解能力较强。王海滨等筛选得到弗留明拜叶林克氏菌(Beijerinckia fluminensis)XM-3在固态发酵20d后对苦参残渣和稻秆的降解率分别达31.4％和63.1％。孙玲等筛选出的黄杆菌(Flavobacterium banpakuense)CMC-I,在固体发酵10d后对玉米秸秆的降解率可达24.14％。王天生等筛选出的菌株DX-5和DX-9按照2∶3进行组合后的复合菌系纤维素降解率高达87.96％。在烟草秸秆废弃物的研究方面，万兵兵等从烟草根际中筛选出具有解磷释钾功能的微生物可用于烟草秸秆的降解；陈兴等从陈化烟叶中分离到纤维素(CMC)酶活性较高的菌株CE1，可促进烟叶中纤维素转化为水溶性糖类；另外，从自然界分离筛选出的菌株产纤维素酶活性普遍较低，纤维素降解菌发酵条件又直接影响其纤维素酶活性，进而影响菌株对秸秆纤维素的降解。因此优化菌株的产酶条件尤为必要。郭爱莲等对产黄纤维单胞菌(Cellulomonas flavigena)的培养时间、温度、培养基pH、碳氮源等培养条件进行优化,CMC酶活性可达48.64U/m L；宋桂经等对芽孢杆菌接种量、温度、培养基初始pH、时间等条件进行优化,使酶活性由初筛时的3.4U/m L提高到6.0U/m L；韩学易等通过对温度、培养基初始pH、培养时间、不同的碳源和氮源等对贝莱斯芽孢杆菌进行产纤维素酶条件优化,产纤维素酶活性由68.5U/m L提高到196.33U/m L；金迪等对贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)JMD11进行产纤维素酶条件分析表明，菌株在初始培养基pH 7.0、培养温度28℃发酵32h后,酶活性达260.32U/m L。但从腐败秸秆中筛选的既能高效降解秸秆纤维素同时又能用于污水氨氮降解的降解菌研究与应用尚鲜见报道。为此，进行了腐败秸秆废弃物中纤维素降解菌的筛选及产纤维素酶条件优化，旨在为秸秆废弃物中纤维素的有效降解和秸秆生物有机肥料的高效利用提供依据。