CN107475157B - 一种地衣芽孢杆菌及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于微生物技术领域，具体提供了一种地衣芽孢杆菌及其在酶制剂过滤菌渣除臭中的应用。所述所述地衣芽孢杆菌具体为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)X3，保藏编号为CGMCC No.14416。该菌株能有效减少菌渣所产磷化氢、戊二胺和氨气的释放量，在使用1天后，菌渣所释放的磷化氢、戊二胺和氨气浓度仅为使用前的12.9％，17.6％和7.6％，效果显著。

Description

一种地衣芽孢杆菌及其应用
技术领域：
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种用于酶制剂工业过滤菌渣除臭的地衣芽孢杆菌。
背景技术：
随着我国人民生活水平的提高，恶臭的排放对环境的污染不断加大，所产生的臭气对环境的污染不断加剧，对人类的健康造成极大的威胁，臭气污染越来越引起人们的重视。因此，除臭剂的开发和使用成为研究的一个热点。
除臭剂可以分为物理除臭剂、化学除臭剂、微生物除臭剂、植物型除臭剂和复合型除臭剂。物理除臭剂是通过物理方法利用除臭剂或者臭气的物理性质，不改变臭气组分的结构，只改变臭气的相对浓度，但不能从根本上消除臭味物质；化学除臭剂是利用氧化、还原分解、中和反应、加成反应、缩合反应、离子交换等将产生的恶臭物质变成无臭物质从而消除臭气，但同时也会带来其他化学污染；植物型除臭剂多是从植物中提取活性成分，再通过物理或化学方法进行除臭，提取工艺繁琐，且同时会带来物理化学方法的弊端；复合型除臭剂是通过多种方法，多种除臭剂的混合使用达到有效去除臭气的目的，操作较为繁琐；微生物除臭剂的基本原理是利用微生物把恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物的代谢活动使其降解的过程，该方法不仅能有效的从根本上去除恶臭物质，并且使用方法简单有效。
现有技术中关于微生物除臭的技术也多有报道，如申请号为201410786759.7的中国发明专利申请公布了一种微生物除臭剂由微生物菌剂、植物提取物和水组成，所述微生物菌剂包括植物乳杆菌，啤酒酵母，沼泽红假单胞菌，红螺菌，芽孢杆菌，粪肠球菌，链球菌和放线菌；所述植物提取物包括柠檬桉油，地榆提取物，薄荷提取物，紫薇提取物和桂花提取物。该发明微生物除臭剂成本低，高效率，适应广，在具体生产中非常实用。又如申请号为201410498931.9的中国发明专利申请公布了一种微生物除臭剂，所述除臭剂是采用乳酸菌发酵液、芽孢杆菌发酵液和酵母菌发酵液混合后，接种至大豆黄浆水中，然后在33-40℃下静置封口培养24-72小时后制备得到的。上述微生物除臭剂，将常见而且环境友好的微生物，接种至成本低廉的大豆黄浆水中培养得到的，降低了成本而且绿色无污染。该微生物除臭剂对恶臭的主要成分具有良好的去除效果，NH3的平均去除率为90％以上，H2S的平均去除率为70％以上。因此，上述微生物除臭剂可以广泛用于垃圾、污水、畜禽动物舍所、食品加工厂等场所的空气的除臭和净化。
可见，芽孢杆菌由于其繁殖快速；生命力强，对热、干燥、辐射、化学消毒剂和其他理化因素有较强的抵抗；有机质分解力强，增殖的同时，会释出高活性的分解酵素，将难分解的大分子物质分解成可利用的小分子物质；可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机硫化物、有机氮等大大改善场所的环境等特点而在微生物除菌剂中的应用极为广泛。
但现有技术中专门用于恶臭气体消除的地衣芽孢杆菌，特别是有关用地衣芽孢杆菌进行酶制剂工业过滤废渣的除臭未见报道。
发明内容：
为了解决上述技术问题，本发明将提供一株具有除臭功能的地衣芽孢杆菌及其应用。
所述的地衣芽孢杆菌具体为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)X3，该菌株已于2017年7月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中科院微生物研究所，邮编100101，其保藏编号为CGMCC No:14416。所述地衣芽孢杆菌X3是从山东隆科特过滤菌渣堆积场周围土壤中筛选得到的，除臭效果明显，可有效降低菌渣场内磷化氢、戊二胺和氨气等恶臭气体的浓度。
地衣芽孢杆菌X3菌落形态特征：在分离纯化培养基上37℃培养28h，菌落为扁平、边缘不整齐、白色、表面粗糙皱褶；
经16SrRNA测序比对分析，其与公布的多株地衣芽孢杆菌的16SrRNA序列相似度为99％，鉴定证实该菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。
本发明还提供了上述地衣芽孢杆菌X3在酶制剂过滤菌渣除臭中的应用。
作为对上述实施方案的改进，地衣芽孢杆菌X3进行发酵培养后，将发酵液与菌渣混合进行除臭。
有益效果：
本发明筛选到的地衣芽孢杆菌X3在制备成除臭剂后，能有效减少菌渣所产磷化氢、戊二胺和氨气的释放量，在使用1天后，菌渣所释放的磷化氢、戊二胺和氨气浓度仅为使用前的12.9％，17.6％和7.6％，效果显著。
具体实施方式：
以下通过具体实施例对本发明做更详细的说明，具体实施案例仅为举例说明，不作为对本发明实施范围的限定。
实施例1 除臭功能地衣芽孢杆菌的分离筛选与鉴定
1、培养基：
分离纯化培养基(g/L)：胰蛋白胨5.0，酵母粉2.5，葡萄糖1.0，琼脂15.0，蒸馏水1000mL，pH自然；
菌体制备培养基(g/L)：胰蛋白胨10.0，牛肉浸出粉3.0，葡萄糖5.0，氯化钠5.0，蒸馏水1000mL，pH自然。
2、筛选方法
(1)样品：选自临沂市沂水县山东隆科特酶制剂有限公司菌渣堆积场周围土壤；
(2)分离纯化方法：采用稀释平板法；
将菌渣堆积场周围土壤取样20g，混合均匀，加入100mL无菌生理盐水混匀。取1mL悬液加至9mL的无菌生理盐水中，如此反复稀释使浓度梯度为10-4，10-5，10-6，10-7，从10-5，10-6，10-7稀释度中各取150微升在分离纯化培养基上涂布，在37℃条件下培养2d，观察菌落生长情况，选取平板上的菌落划线纯化，共获得菌株1000株，分别命名为X1，X2，X3…X1000，保存备用。
将获得的1000株菌株分别接种至300mL菌体制备培养基，在37℃、240r/min条件下进行液体培养30h后，无菌离心，加入10mL生理盐水重悬，得菌悬液。
从菌渣堆积场取150g菌渣装入大表面皿中，置于气室内，分别取上述1000株菌株的悬浊液15mL，均匀喷施于菌渣表面后密封，同时以喷施相同体积灭菌水的菌渣作为对照，1.5d后对各个菌株对应气室内的主要恶臭气体(磷化氢、戊二胺和氨气)的浓度进行检测，筛选得到一株能使主要恶臭气体浓度都显著降低的菌株X3，对照和X3菌株对应的气室内的主要恶臭气体的浓度见表1。
表1 对照和X3菌株对应气室中各类恶臭气体的浓度
Figure BDA0001410429440000031
Figure BDA0001410429440000041
从表1可以看出，菌渣中主要恶臭气体的浓度显著低于对照组，菌株X3可使菌渣中的磷化氢气体降至13.1％，戊二胺降至18.7％，氨气降至8.4％，从而说明本发明筛选到的X3菌有利于减少菌渣产生的恶臭气体。
3、X3菌株的鉴定
(1)菌落形态特征：在分离纯化培养基上37℃培养28h，菌落为扁平、边缘不整齐、白色、表面粗糙皱褶。
(2)用试剂盒提取上述X3基因组DNA，PCR扩增16S rRNA序列并测序，获得长度为1371bp的DNA序列。通过BLAST比对分析，其与公布的多株地衣芽孢杆菌的16SrRNA序列相似度为99％，鉴定证实该菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，与生化鉴定结果一致。
(3)将该菌命名为地衣芽孢杆菌X3(Bacillus lincheniformis)X3，已于2017年7月13日保藏于中国普通微生物保藏管理中心，其保藏编号为CGMCC No.14416。
实施例2 地衣芽孢杆菌X3在菌渣堆积场除臭中的应用效果
将地衣芽孢杆菌X3经分离纯化培养基三区划线37℃培养1d，挑选单菌落接种至300mL菌体制备培养基37℃240r/min培养30h，再接种至1m3菌体制备培养基37℃250r/min培养46h。按照60L/t菌渣的使用量将培养好的菌液与菌渣混匀，并按照0.5m的厚度将混合好的菌渣均匀的散开。在菌渣上方约0.5m处选取30个不同的采样点，分别测定使用前及使用1d后菌渣堆积场内主要恶臭气体的浓度并计算平均值，具体结果见表2。
表2 使用地衣芽孢杆菌X3前后菌渣堆积场内主要恶臭气体的浓度
磷化氢(ppm) 戊二胺(ppm) 氨气(ppm)
使用前 146.2 125.5 195.2
使用1d后 18.8 22.1 14.8
从表2的数据可以看出，使用地衣芽孢杆菌X3 1d后，菌渣堆积场内主要恶臭气体的浓度均大幅度下降，说明本发明所述地衣芽孢杆菌X3能将菌渣所产磷化氢、戊二胺和氨气这三种主要恶臭气体的浓度有效降低至12.9％，17.6％和7.6％，除臭效果显著。

Claims (3)

1.一种地衣芽孢杆菌，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌具体为地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)X3，保藏编号为CGMCC No.14416。
2.权利要求1所述地衣芽孢杆菌在酶制剂工业中过滤发酵液产生的菌渣除臭中的应用。
3.如权利要求2所述的地衣芽孢杆菌在酶制剂工业中过滤发酵液产生的菌渣除臭中的应用，其特征在于，地衣芽孢杆菌X3进行发酵培养后，将发酵液与菌渣混合进行除臭。
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