CN103173384A

CN103173384A - 一种乳酸杆菌菌株及其应用

Info

Publication number: CN103173384A
Application number: CN2013100362008A
Authority: CN
Inventors: 闫志英; 刘晓风; 袁月祥; 廖银章; 李志东; 许力山
Original assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Current assignee: Yangling future Zhongke Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: CN103173384B

Abstract

本发明公开了一种乳酸杆菌菌株及其应用。乳酸杆菌CGMCC6495从泡菜污水中分离得到，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期2012年9月3日，保藏编号CGMCC No.6495。该菌株经常规的活化培养与扩大发酵培养可应用于粪便的生物除臭。乳酸杆菌CGMCC6495作为单一菌株即可应用于人粪便原位除臭，除臭效果稳定，受温度影响小。在常温条件下无论是试验室环境还是公厕现场环境都具有较好的除臭效果。

Description

一种乳酸杆菌菌株及其应用

技术领域

本发明涉及一种乳酸杆菌菌株，特别是涉及一种环境生物技术领域中的乳酸杆菌菌株及其应用。

背景技术

城镇公厕与景区公厕数量不断增多已成为体现城镇与景区管理水平与文明程度的重要标志，但由其引起的恶臭污染已成为城市与景区环境保护的重要议题。粪便恶臭含有多种有毒成分，其中氨气、硫化氢、硫醇、甲硫醇是主要有害气体成分，人们长期吸入后对身体健康造成严重伤害。公厕除臭水平既关系环境卫生、民众健康、大气污染，也关系到城镇与景区的声誉与外在形象。

目前，针对公厕粪便恶臭脱除方法有化学除臭与生物除臭，化学除臭剂虽然针对性强，见效快，但其应用范围小，遇到复杂恶臭气体成份时，除臭效能将失效，并且使用成本高，并且容易造成二次污染。生物除臭剂能持久消除恶臭，无二次污染，使用方便，成本低廉等特点。生物除臭的核心是高效除臭功能微生物菌株，通过分离筛选高效除臭功能菌株再接种于粪便中可以有效降低其释放的恶臭强度，达到粪便恶臭原位控制目的。

公开号为CN1389410的中国发明专利公开了一种处理人粪尿的菌剂，包括奥氏梭菌∶乳酸杆菌属∶枝杆菌属∶脱硫弧菌∶乙酸梭菌∶产甲烷细菌=1:0.25～4:0.25～4:0.25～4:0.25～4:0.25～4。公开号为CN102732452A的中国发明专利申请公开了一种生物除臭剂，包括了包括糖蜜、水和复合菌种，所述复合菌种由枯草芽孢杆菌、泾阳链霉菌、酿酒酵母菌、保加利亚乳酸杆菌和沼泽红假单胞菌按2:2:1:3:2的重量比组成。公开号为CN102813949A的中国发明专利申请公开了一种微生物环保剂，包括沼泽红假单孢菌、枯草芽孢菌、德氏乳酸杆菌混合后和中药提取液。上述三种产品都采用了复合菌剂用于粪便除臭。混合菌株在除臭稳定方面一般高于单菌株，但混合菌株制备除臭剂的方法比较复杂，一般多为先单菌株发酵，再按一定比例混合配伍成微生物除臭剂。由于混合菌株各单菌株的生理生化特性、呼吸代谢类型以及功能差别较大，各单菌株必须有自己的培养方法，因此造成混合菌株制备微生物除臭剂工艺方法比较复杂，成本较高。而单一菌株用于除臭则具有除臭效果不佳的缺陷，应用有限。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够用于粪便除臭的乳酸杆菌菌株。该菌株可以作为除臭微生物单独接种于粪便并有良好的除臭效果。

为实现上述目的，本发明提供乳酸杆菌属（Lactobacillus sp.）菌株保藏信息：乳酸杆菌CGMCC6495已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（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），保藏日期2012年9月3日，保藏编号CGMCC No.6495，建议的分类命名：乳杆菌Lactobacillus sp.。

乳酸杆菌CGMCC6495采集自四川大邑县某泡菜厂排放出的泡菜污水。将采集的泡菜污水进行梯度稀释，从10^-2、10^-4、10^-6、10^-8、10^-10稀释度下吸取0.1ml于MRS分离培养基平板涂布，30℃恒温培养。经多次分离后获得的该菌株。MRS分离培养基：蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g、碳酸钙20.0g、加水至1000ml、pH6.0，121℃、30min高温灭菌处理。

本发明菌株在显微镜下观察，菌株细胞短杆状，菌落表面凸起，乳白色，表面粗糙，边缘不整齐。菌落随着培养时间的增加变为黄色。革兰氏阳性。菌株最佳生长温度为30℃，在45℃下不能生长，最佳生长pH6.5～7，在6.5%NaCl中不能生长。菌株不产生吲哚，不水解淀粉,不利用柠檬酸盐，不还原硝酸盐，不产生H2S，VP试验阴性。利用葡萄糖、果糖、蔗糖，不利用木糖、阿拉伯糖、甘露醇、乳糖、麦芽糖。

乳酸杆菌CGMCC6495的活化液体培养基为组分为：蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g，加水至1000ml，pH6.2。乳酸杆菌CGMCC6495扩大发酵液体培养基组分为：蛋白胨5g、牛肉膏5g、酵母膏5g、葡萄糖10g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g，加水至1000ml，pH6.0。若采用固体培养则分别在两种液体培养基配方基础上增加琼脂1.0%～2.0%（W/V）。

本发明还提供乳酸杆菌CGMCC6495在粪便除臭中的应用方法。在试验室条件下将活化培养与扩大培养后的乳酸杆菌CGMCC6495菌液接种到人粪便中，20℃～30℃条件下处理5d，能够显著降低粪便的臭气强度（OU）、氨气浓度（mg/m³）、硫化氢浓度（mg/m³）等多项臭味指标。在公共旱厕的现场试验中，将乳酸杆菌CGMCC6495菌液喷洒在粪便上，常温条件下处理5d，能够有效降低臭气强度（OU）、氨气浓度（mg/m³）、硫化氢浓度（mg/m³）等多项臭味指标，且除臭效果可达到试验室操作条件下除臭效果。乳酸杆菌CGMCC6495应用于粪便除臭可以采用直接接种（如喷洒到粪便）的方法，实现臭气原位控制，操作简单、投入小。

乳酸杆菌CGMCC6495菌株应用于粪便除臭的技术原理在于乳酸杆菌CGMCC6495菌株接种至粪便中后，以摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类等物质为基础，制作乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动，以及有机物的急剧腐败分解，可以在粪便中良好生长，占据有利生态位，抑制产恶臭微生物生长繁殖，降低粪便恶臭释放强度，实现了恶臭原位源头控制。

本发明提供的乳酸杆菌CGMCC6495可以进一步依照常规加工工艺加工成除臭菌剂。例如以麸皮为填充剂的除臭菌剂制备：

将乳酸杆菌CGMCC6495菌株在扩大发酵液体培养基中在30℃，120rpm振荡培养48h制得液体除臭菌剂，将液体除臭菌剂与灭菌麸皮按质量比1:1（W/W）混合后，置于40℃恒温培养箱中烘干培养20h～24h，至含水量为15%～20%，即为固体除臭菌剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）提供了新的乳酸杆菌属菌株：乳酸杆菌CGMCC6495；（2）乳酸杆菌CGMCC6495能够应用于粪便的生物除臭；（3）乳酸杆菌CGMCC6495从泡菜废水中筛选得到，不会对周围环境与生态平衡造成危害，符合生物安全法规；（4）乳酸杆菌CGMCC6495除臭效果稳定，受温度影响小，在常温条件下仍具有较好的现场除臭效果；（5）乳酸杆菌CGMCC6495仅须单一菌株即可应用于粪便除臭，除臭效果与现有混合菌株制剂接近，但具有使用方便，包装、运输便利，易形成商品化的明显的技术优势；（6）乳酸杆菌CGMCC6495可以通过原位除臭方法有效除臭，相较于异位除臭方法（如土壤除臭法、珍珠岩棉除臭法、堆肥除臭法、活性污泥除臭法、泥炭土除臭法和锯末除臭法等）除臭操作简单易行、无需配套设备与技术、投资规模小。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术内容作进一步描述

实施例一

本发明乳酸杆菌CGMCC6495应用于粪便除臭。

1、培养基及接种菌液制备

固体活化培养基：蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，葡萄糖5g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801ml，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，琼脂15g～20g，补水至1000ml，pH6.2。121℃、30min高温灭菌处理。

液体扩大发酵培养基：蛋白胨5g，牛肉膏5g，酵母膏5g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，柠檬酸二铵2g，吐温801ml，硫酸镁0.58g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2g，补水至1000ml，pH6.0。121℃、30min高温灭菌处理。

将乳酸杆菌CGMCC6495种至活化培养基中活化培养48h得活化菌种待用；将活化菌种接种到扩大发酵培养基，30℃～35℃、120rmp条件下振荡培养48h～72h，得接种菌液（菌液浓度107~108CFU/ml），待用。

2、粪便除臭处理

将接种菌液10ml接种于装有300g人粪便的1L烧杯中（接种量3.33%，V/W），保鲜膜密封烧杯；同时做不加菌液的对照，每组实验设置三个重复，温度30℃。5d后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度，

测定结果如下表1。

表1乳酸杆菌CGMCC6495菌株除臭效果（30℃）

由上表可知，温度为30℃，粪便中添加乳酸杆菌CGMCC6495作用5d后，臭气强度、氨气浓度和硫化氢浓度均比对照明显降低，其中臭气强度降低31.3%、氨气浓度降低38.0%、硫化氢浓度降低27.6%。

实施例二

乳酸杆菌CGMCC6495应用于粪便除臭，其与实施例一相同之处不再重复，其不同之处在于接种菌液至粪便后的处理条件。

向粪便中接种菌液后，保鲜膜密封烧杯，同时进行对照处理。温度20℃，5d后测定恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度，测定结果如下表2。

表2乳酸杆菌CGMCC6495菌株除臭效果（20℃）

由上表可知，温度为20℃，粪便中添加乳酸杆菌CGMCC6495菌液作用5d后，臭气强度降低22.0%、氨气浓度降低28.9%、硫化氢浓度降低20.7%。与温度为30℃时相比，除臭效果下降，但依然表现出一定的除臭效果。

实施例三

乳酸杆菌CGMCC6495应用于粪便除臭，其与实施例一相同之处不再重复，其不同之处在于接种量。接种量（V/W）分别是1%、6.66%、10%，处理结束测定结果如下表3。

表3乳酸杆菌CGMCC6495菌株除臭效果（30℃±5℃）

由上表可知，粪便中添加不同接种量的乳酸杆菌CGMCC No.6495菌液作用5d后，除臭效果随接种量增大表现为先增加后降低趋势，其中在接种量为6.66%时，除臭效果最好，臭气强度降低36.1%、氨气浓度降低41.4%、硫化氢浓度降低43.3％。

实施例四

乳酸杆菌CGMCC6495应用于公共旱厕喷洒除臭。

在成都市双流县永安镇某公共旱厕内，环境温度25℃～35℃，用乳酸杆菌CGMCC6495菌液进行喷洒粪便，使用菌液制备同实施例一。分别测定喷洒前与喷洒后第5d厕所内恶臭强度、氨气浓度、硫化氢浓度，测定结果如下表4。

表4CGMCC6495菌株除臭效果（公共旱厕，25℃～35℃）

由上表可知，在公共旱厕内喷洒CGMCC6495菌液5d后，臭气强度、氨气浓度和硫化氢浓度均比喷洒前明显降低，其中臭气强度降低30.2%、氨气浓度降低36.3%、硫化氢浓度降低35.1%，除臭效果与上述实施例一小试规模除臭效果相当。

Claims

1.乳酸杆菌属Lactobacillus菌株，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期2012年9月3日，保藏编号CGMCCNo.6495。

2.根据权利要求1所述的乳酸杆菌CGMCC6495应用于粪便除臭。

3.根据权利要求2所述的应用方法，其特征在于：是粪便原位除臭。

4.根据权利要求2或3所述的应用方法，其特征在于：是将活化培养与扩大培养后的乳酸杆菌CGMCC6495菌液应用于粪便除臭。

5.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于：乳酸杆菌CGMCC6495活化液体培养基组分为蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g、加水至1000ml，pH6.2；或者乳酸杆菌CGMCC6495活化固体培养基组分为蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g，加水至1000ml，再加入琼脂1.0%～2.0%（W/V），pH6.2。

6.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于：乳酸杆菌CGMCC6495扩大发酵液体培养基组分为蛋白胨5g、牛肉膏5g、酵母膏5g、葡萄糖10g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g、加水至1000ml，pH6.0；或者乳酸杆菌CGMCC6495扩大发酵固体培养基组分为蛋白胨5g、牛肉膏5g、酵母膏5g、葡萄糖10g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g、琼脂1.0%～2.0％，加水至1000ml，再加入琼脂1.0%～2.0%（W/V），pH6.0。

7.根据权利要求2或3所述的应用方法，其特征在于：依如下步骤实施：

步骤S1、乳酸杆菌CGMCC6495菌株活化培养得活化菌株，活化液体培养基为组分为蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g，加水至1000ml，pH6.2；或者活化固体培养基组分为蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g，加水至1000ml，再加入琼脂1.0%～2.0%（W/V），pH6.2；

步骤S2、乳酸杆菌CGMCC6495菌株活化菌株扩大发酵培养得接种菌液，扩大发酵液体培养基组分为蛋白胨5g、牛肉膏5g、酵母膏5g、葡萄糖10g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g、加水至1000ml、pH6.0；或者扩大发酵固体培养基组分为蛋白胨5g、牛肉膏5g、酵母膏5g、葡萄糖10g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温801ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾2g、琼脂1.0%～2.0%，加水至1000ml，再加入琼脂1.0%～2.0%（W/V），pH6.0；

步骤S3、接种除臭，将接种菌液接种于人粪便中，在20℃～35℃条件下处理。

8.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于：所述步骤S1中，培养时间48h；所述步骤S2中振荡培养条件为120rpm，30℃～35℃，培养48h～72h。

9.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于：所述步骤S3中接种量为1%～10%（V/W）。

10.一种以乳酸杆菌CGMCC6495为除臭效用成分的粪便除臭菌剂。