CN115916958A - 应用于农业、牲畜健康和环境保护的芽孢杆菌菌株 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有增强生物表面活性剂生产力的菌株，以及将其用于例如农业、畜牧业和环境保护等的方法。在一个具体实施例中，本发明涉及一种具有新特性的菌株，所述新特性便于生成对于其种属和种类特有的脂肽混合物。特别地，所述细菌为一种新型解淀粉芽孢杆菌菌株。

Description

应用于农业、牲畜健康和环境保护的芽孢杆菌菌株

相关申请的交叉引用

本申请要求获得2020年4月14日提交的美国临时专利申请第63/009,497号的优先权，该申请的公开内容通过引用全文并入本文。

背景技术

解淀粉芽孢杆菌是1943年在土壤中发现的一种好氧细菌。命名为“解淀粉”是因为该细菌生成一种有助于淀粉水解的“液化”α-淀粉酶。除淀粉酶之外，解淀粉芽孢杆菌还可生成包含蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、果胶裂解酶和过氧物酶/氧化酶的酶。此外，解淀粉芽孢杆菌也是已知脂肽生物表面活性剂以及其它有用生物活性代谢物的生产者。

解淀粉芽孢杆菌是一种革兰氏阳性、能动的、杆状的细菌，其通常形成链状。其生长的最适温度是30至40℃，而在低于15℃或高于50℃的温度下则不生长。该生物体在Priest等人的Bacillus amyloliquefaciens sp.nov.,nom.rev.,Int’l J SystemBacteriol，37,69-71(1987年)(通过引用以其整体并入本文)中已进行了描述并与枯草芽孢杆菌相区分。该生物体亦表征为具有较低G+C的生物体。与其他细菌相比，其DNA中的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基少于腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基。

解淀粉芽孢杆菌的生长副产物以及微生物本身，有可能在工业上具有广泛用途。尽管如此，仍需要不断开发具有改进性能的菌株，以用于环境可持续、无毒和生物可降解的方法和产品。值得注意的是，应用具有增强特性的新型菌株，使农业、畜牧业、减少温室气体排放、洗涤剂和清洁用品等行业受益。

发明内容

本发明提供了新型有益微生物及其生长副产物，例如生物表面活性剂。本发明还提供了在以下各类应用中使用这些新型微生物及其副产物的有利方法，包括：促进植物健康和生产力；增强牲畜和其它动物的健康；减少农业和畜牧业生产等产生的温室气体排放；清洁和/或消毒家用材料和表面；以及许多其它方面等等。

在一些实施例中，本发明提供了一种新型解淀粉芽孢杆菌菌株及其副产物。副产物可包含诸如酶、生物表面活性剂和其它有用代谢物等。

在优选实施例中，与参考菌株相比，被称为“解淀粉芽孢杆菌变体基因座”、"解淀粉芽孢杆菌亚种基因座"和/或“B.amy”的新型解淀粉芽孢杆菌菌株具有独特特征。

在一些实施例中，B.amy能够在盐性条件下茁壮成长，并能在55℃及以上的温度下生长。

在一些实施例中，B.amy能够生成脂肽生物表面活性剂的混合物，所述脂肽生物表面活性剂的混合物与天然解淀粉芽孢杆菌物种以及芽孢杆菌属相比，具有独特性。具体来说并且有利的是，B.amy生成独特的表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A的混合物。

在一些实施例中，B.amy是一种“生物表面活性剂过度生成”的菌株。例如，与解淀粉芽孢杆菌IT-45等参考解淀粉芽孢杆菌菌株生成的生物表面活性剂总量相比，菌株可生成总量至少为0.1-10g/L，诸如0.5-1g/L，或者至少10％、25％、50％、100％、2倍、5倍、7.5倍、10倍、12倍、15倍以上等的一种或多种生物表面活性剂。

在一些实施例中，B.amy能够生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和/或生长激素。

在某些实施例中，本发明提供了通过向植物和/或植物的周围环境施用包含B.amy的土壤处理组合物来提高植物生长、健康和生产力的材料和方法。在优选实施例中，该方法包括将B.amy与一种或多种其它微生物例如哈茨木霉等结合施用。特别地，通过增强植物根部的健康和生长，B.amy与哈茨木霉的协同组合对于提高各种作物(包括诸如柑橘、马铃薯、玉米、莴苣、大麻、草皮、草莓、烟草、甜瓜和杏仁等)的生产力特别有效。

有利的是，在一些实施例中，B.amy土壤处理组合物还可增加根围的一种或多种特性，例如，盐度、污染物含量、保湿度、排水和养分分散性；和/或通过加强土壤、地上和地下植物生物量以及土壤微生物生物量中的碳封存，促进土壤中形成碳汇。

在某些实施例中，本发明提供了通过向牲畜或其它动物的消化系统施用B.amy组合物来增强牲畜和其它动物健康的材料和方法。例如，B.amy可发挥益生元的作用，促进体重增长，促进饲料摄入和转化，并提高生长激素水平。此外，B.amy可促进其它有益微生物(例如，脂肪酸生产者)的生长，同时减少动物肠道中潜在致病性和/或产甲烷微生物的数量。

有利的是，当向动物的消化系统给药时，B.amy也可用于控制动物消化系统和/或废产物中存在的产甲烷菌和/或原生生物。因此，B.amy组合物和方法还可用于减少肠道温室气体(例如，甲烷和二氧化碳)和/或温室气体前体(例如，有机氮)的生成。

在一个实施例中，本发明提供了通过在适于生长和生产生长副产物的条件下培养B.amy来生成微生物生长副产物的方法；以及，可选地，提取、浓缩和/或纯化生长副产物。生长副产物可为一种或多种生物表面活性剂、酶、溶剂、生物聚合物、蛋白质、氨基酸、气体和/或其它代谢物等。

在具体实施例中，生长副产物是一种脂肽生物表面活性剂或一种脂肽生物表面活性剂的混合物。在一个实施例中，脂肽混合物包含表面活性素、丰原素、地衣素和/或伊枯草菌素。脂肽混合物可用于作为环保型消毒剂清洁组合物的一部分等多种用途。

在一个实施例中，生成微生物生长副产物的方法包括：在黄色粘球菌的存在下培养B.amy，其中与单独培养解淀粉芽孢杆菌菌株时相比，这种共同培养提高了生长副产物的产量。

在一些实施例中，本发明的微生物和基于微生物的产品可作为“绿色”或环境友好型替代品(例如，化工产品)在各种应用中发挥作用。此类应用包括但不限于农业、牲畜宠物、饲育、林业、草皮和牧场管理、水产养殖、采矿、废物处置及处理、环境修复、人类健康、化妆品、石油和天然气回收，以及本文列出的其它应用。

具体实施方式

在一些实施例中，本发明提供了一种新型解淀粉芽孢杆菌菌株及其生长副产物。这些生长副产物可包含生物表面活性剂、酶和其它代谢物等。

在优选实施例中，菌株B.amy的特点是其能够生成表面活性素、地衣素、丰原素和/或伊枯草菌素A等独特的脂肽混合物，这是天然解淀粉芽孢杆菌菌株所没有的一种特性。在进一步优选实施例中，该菌株的特点是与参考解淀粉芽孢杆菌菌株相比，该菌株的生物表面活性剂产量提高。在又一步优选实施例中，该菌株的特点是能够生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和生长激素中的一种或多种。

在一些实施例中，B.amy能够在盐性条件下以及55℃或以上的温度下生存和生长。

本发明进一步提供了培养B.amy及其生长副产物的方法，以及它们用于农业、畜牧业、林业、草皮和牧场管理、水产养殖、采矿、废物处置和处理、环境修复、人类健康、化妆品以及石油和天然气回收中的使用方法。

定义

如本文所用，提及“基于微生物的组合物”是指包含微生物或其它细胞培养物生长时生成的成分的组合物。因此，基于微生物的组合物可包含微生物本身和/或微生物生长副产物。细胞可为无性状态或孢子形式，或两者的混合形式。细胞可为浮游形式或生物膜形式，或两者的混合形式。生长副产物可为代谢物、细胞膜成分、蛋白质和/或其它细胞成分等。细胞可为完整或裂解细胞。在一些实施例中，细胞与它们生长的液体培养基一起存在于基于微生物的组合物中。细胞可以每毫升组合物中至少1x10⁴、1x10⁵、1x10⁶、1x10⁷、1x10⁸、1x10⁹、1x10¹⁰、1x10¹¹或1x10¹²或更多细胞的浓度存在。

本发明进一步提供了在实践中应用以达到预期结果的“基于微生物的产品”。基于微生物的产品可为简单地从微生物培养过程中收获的基于微生物的组合物。或者，基于微生物的产品可包含已添加的另外的成分。其它成分可包含缓冲剂、适当载体(例如，水)、为支持进一步微生物生长添加的营养素、和/或促进微生物和/或组合物在其应用环境中跟踪的制剂。基于微生物的产品也可包含基于微生物的组合物的混合物。基于微生物的产品还可包括基于微生物的组合物的已采用某种方式(但不限于过滤、离心、裂解、干燥、纯化等)处理过的一种或多种成分。

如本文所用，“分离”或“纯化”核酸分子、多核苷酸、多肽、蛋白质、小分子(如下面描述的那些)等有机化合物，或其它化合物基本上不含在自然界中与之相关的其它化合物(例如，微孔材料)。例如，纯化或分离多核苷酸(核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸(DNA))在其自然存在状态下，不含侧翼基因或序列。纯化或分离多肽在其自然存在状态下不含侧翼氨基酸或序列。纯化或分离微生物菌株从其存在于自然界的环境中去除。因此，分离菌株可作为生物学纯培养物或与载体相关的孢子(或其它形式的菌株)而存在。

如本文所用，“生物学纯培养物”是指从生物活性材料中分离出来，包含在自然界中可能与之相关的任何一种材料。在一个优选的实施例中，该培养物已从所有其它活细胞中分离出来。在进一步优选实施例中，与自然界中可能存在的相同微生物物种的培养物相比，生物学纯培养物具有有利特性。有利特性可为提高一种或多种所需生长副产物的产量等。

在某些实施例中，纯化化合物按重量计为至少60％的相关化合物。更优选地，制备物按重量计为相关化合物的至少75％，更优选地至少90％，最优选地至少99％。例如，纯化化合物按重量计为所需化合物的至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、98％、99％或100％(w/w)。纯度可通过任何适当的标准方法测量，例如，柱色谱法、薄层色谱法或高效液相色谱(HPLC)分析法。

如本文所用，“施用”组合物或产物是指将其施用于靶点或位点，使组合物或产物可对该靶点或位点产生影响。该影响可为由于微生物生长和/或生物表面活性剂或其它生长副产物的作用而造成。在某些实施例中，B.amy可以活体形式、非活性形式、休眠形式、无性繁殖形式、或孢子形式、或其混合物形式施用于靶点或位点。在某些实施例中，B.amy可与一种或多种其它微生物施用于靶点或位点，例如哈茨木霉、绿色木霉菌、维氏固氮菌、弗拉特氏菌、黄色粘球菌、绿针假单胞菌、异常威克汉姆酵母、球拟假丝酵母、酿酒酵母、布拉氏酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母、季也蒙念珠菌、糙皮侧耳、白腐菌、紫红曲霉、顶头孢霉、枯草芽孢杆菌和/或地衣芽孢杆菌。

如本文所用，表达的“变化”是指通过标准的本领域已知方法(如本文所述的方法)，检测到的基因或多肽的表达水平或活性变化(增加或减少)。如本文所用，变化包括表达水平10％的变化，优选25％的变化，更优选地40％的变化，最优选地50％或更大的变化。

如本文所用，“宿主细胞”是指使用本发明的方法和组合物，将用或已用外源(非宿主)DNA转化的细胞(例如，微生物细胞)。

如本文所用，“转化”是指在加入一个或多个非宿主核酸序列后在细胞中诱发的永久性或暂时性遗传变化，优选为永久性遗传变化。转化(包括转导或转染)，可通过电穿孔、共轭、微注射、生物技术(或粒子轰击介导的传递)或农杆菌介导转化等多种手段中的任何一种手段来实现。

如本文所用，“载体”一般是指可在生物体、细胞或细胞成分之间传播和/或转移的多核苷酸。载体包括能自主复制或可整合到宿主细胞的染色体上的病毒、噬菌体、前病毒、质粒、噬菌粒、转座子和人工染色体。载体也可为本质上不为游离基因的裸RNA多核苷酸、裸DNA多核苷酸、同一链内由DNA和RNA组成的多核苷酸、多聚赖氨酸结合的DNA或RNA、肽结合的DNA或RNA、脂质体结合的DNA等，或者可为包含一个或多个上述多核苷酸结构体的生物体(例如，农杆菌)。

如本文所用，“启动子”是指足以指导与其可操作连接的核酸序列转录的最小核酸序列。术语“启动子”也指包括足以供细胞型特异性表达可控或可由外部信号或制剂诱导的启动子诱导基因表达的启动子元素；这些元素可能位于自然生成基因的5'或3'区域。

“设计”或“修饰”微生物可包括将遗传物质引入宿主或母体微生物和/或中断、删除或敲除基因或多核苷酸，以改变微生物的细胞生理学和生物化学特性。通过减少、破坏或敲除基因或多核苷酸，微生物获得新特性或改善特性(例如，生成新细胞内代谢物或更多细胞内代谢物的能力，提高代谢物在所需途径中的通量，和/或减少不良副产物的产生)。

本文提供的微生物能够生成数量和/或组合在同一物种的参考生物体中是无法获得的某些代谢物。“代谢物”是指由新陈代谢生成的任何物质(例如，生长副产物)或参与特定代谢过程所需的物质。代谢物可为作为新陈代谢起始物料、中间物或最终产物的一种有机化合物。

如本文所用，多肽或核酸分子的“片段”是指其一部分。该部分优地选包含参考核酸分子或多肽的整个长度的至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。片段可包含10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000个或更多核苷酸或氨基酸。

如本文所用，“基因”是指编码功能性RNA或蛋白质产物的DNA基因座(或区域)。

如本文所用，“调节”是指改变(增加或减少)。这种改变是通过标准的领域已知方法(例如，本文所述的方法)来检测。

核酸包括但不限于：脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、双链DNA(dsDNA)、单链DNA(ssDNA)、信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转移RNA(tRNA)、微RNA(miRNA)和小干扰RNA(siRNA)。

本文提供的范围理解为是范围内所有数值的简略表达。例如，1至50的范围理解为包括任何数字、数字组合或由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50组成的子范围以及上述整数之间的所有小数值(例如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9)。关于子范围，特别考虑了从范围的任一端点延伸的“嵌套子范围”。例如，1至50的示例性范围的嵌套子范围可包括一个方向上的1至10、1至20、1至30和1至40，或者另一个方向的50至40、50至30、50至20和50至10。

如本文所用，“减少”是指负改变，“增加”是指正改变，其中正或负改变至少为0.25％，0.5％，1％，5％，10％，15％，20％，25％，30％，35％，40％，45％，50％，55％，60％，65％，70％，75％，80％，85％，90％，95％或100％。

如本文所用，“参考”条件或材料为一种标准或对照条件或材料。例如，“参考菌株”是一种微生物的野生型菌株，或从培养物型保藏中获得的微生物菌株。在一些实施例中，解淀粉芽孢杆菌IT-45用作根据本发明所述的参考菌株。

作为另一个示例，如本文所用，“参考序列”是指作为序列比较或基因表达比较依据的定义序列。参考序列可为指定序列的子集或整体；例如，全长cDNA或基因序列的片段，或完整cDNA或基因序列。对于多肽，参考多肽序列的长度一般为至少约16个氨基酸，优选地至少约20个氨基酸，更优选地至少约25个氨基酸，甚至更优选地约35个氨基酸，约50个氨基酸，或约100个氨基酸。对于核酸，参考核酸序列的长度一般为至少约40个核苷酸，优选地至少约60个核苷酸，更优选地至少约75个核苷酸，甚至更优选地约100个核苷酸或约300个或约500个核苷酸或其间的任何整数。

如本文所用，与参照物“基本相同”的多肽或核酸分子与参考氨基酸序列(例如，本文所述的氨基酸序列的任何一个)或核酸序列(例如本文所述的核酸序列的任何一个)显示至少存在50％的一致性。优选地，此类序列与用于比较的序列在氨基酸水平或核酸水平上至少有60％，更优选地80％或85％，以及更优选的90％、95％甚至99％以上相同。

序列一致性通常用序列分析软件(例如，遗传学计算机组序列分析软件包，美国威斯康星大学生物技术中心，地址：1710University Avenue,Madison,Wis.53705，BLAST，BESTFIT，GAP，或PILEUP/PRETTYBOX程序)来检测。这种软件通过对各种取代、删除和/或其它修饰的同源性程度进行分配来匹配相同或相似序列。保守取代通常包括以下组中的取代：甘氨酸、丙氨酸；缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸；天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；丝氨酸、苏氨酸；赖氨酸、精氨酸；以及苯丙氨酸、酪氨酸。在确定一致性程度的一种示例性方法中，可使用BLAST程序，用e-3和e-100之间的概率评分来表示密切相关的序列。

如本文所用，“获得制剂”中的“获得”包括合成、购买或以其他方式获得该制剂。

如本文所用，“耐盐”是指能够在氯化钠浓度至少为10％、12％、15％或更高的条件下生长。在一个具体实施例中，“耐盐”是指能够在100至150g/L或更高浓度的氯化钠中生长。

如本文所用，“表面活性剂”是一种降低两个界面(例如，液体和液体，或液体和固体)之间的表面张力(或界面张力)的化合物。例如，表面活性剂可作为洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂和分散剂。“生物表面活性剂”是一种由活细胞生成的表面活性物质。

过渡性术语“包括”与“包含”或“含有”同义，是包容性的或开放式的并且不排除另外的、未列举的要素或方法步骤。相比之下，过渡性短语“由...组成”排除了权利要求中未指明的任何元素、步骤或成分。过渡性短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限制在本发明的指定材料或步骤上，"以及对基本的、新颖的特性没有实质性影响的哪些"。使用术语“包含”是指“由...组成”或“基本上由...组成”所提及的成分组成的其他实施例。

除非特别说明或从上下文中明显看出，本文使用的术语“或”应理解为包括在内。除非特别说明或从上下文中明显看出，如本文所用，术语“一个”、“和”以及“所述”均理解为单数或复数。

除非特别说明或从上下文中明显看出，如本文所使用的，术语“约”应理解为处于本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差内。“约”可理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％以内。

本文对某一变量的任何定义中所列化学基团的叙述包括该变量作为任何单一基团或所列基团的组合的定义。本文对变量或方面的实施例的叙述包括该实施例作为任何单一的实施例或与任何其它实施例或其部分的结合。

本文中引用的所有参考文献的全部内容由此通过引用的方式并入本文中。

解淀粉芽孢杆菌变体基因座(“B.amy”)

本文例举的芽孢杆菌微生物已被表征并归类为解淀粉芽孢杆菌。B.amy是通过全基因组测序和从头组装确认的一种转基因菌株。

解淀粉芽孢杆菌“B.amy”微生物的培养物已经存放于美国农业部北方地区研究实验室(NRRL)(地址：1400Independence Ave.,S.W.,Washington,DC,20250,USA)中。保藏处已为其分配了NRRL B-67928的保藏号，并且已于2020年2月26日存入。

培养物的存放条件保证了在本专利申请的有效期内，由专利商标局局长根据37CFR 1.14和35U.S.C 122确定有权获得该培养物的人才可以获得该培养物。根据外国专利法的要求，在提交了本申请的对应物或其后代的国家可以获得该保藏物。然而，应当理解的是，提供保藏物并不构成对政府行为所授予的专利权的减损，而是构成对本发明的实践许可。

此外，根据《微生物保存布达佩斯条约》的规定，保存并向公众开放本保藏培养物，即在最近一次要求提供保藏物样本后至少五年内，以及在任何情况下，在保存日期后至少30(三十)年内或在可能颁发的披露该培养物的任何专利可执行期限内，采取一切必要方式保持其活力并使其免受污染。保藏人承认，如果保藏人因保藏状况而无法按要求提供样本，则有责任更换保藏物。在授权公开保藏培养物的专利后，对公众提供该培养物的所有限制均不可撤销地取消。

根据本发明开发的B.amy菌株生成一种脂肽生物表面活性剂的混合物，其中与解淀粉芽孢杆菌参考菌株以及所有芽孢杆菌的生物表面活性剂生产力相比，该脂肽生物表面活性剂的混合物是独特的。该脂肽混合物包含表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A。

在一些实施例中，与解淀粉芽孢杆菌参考菌株相比，B.amy生成的生物表面活性剂总量更多。在一些实施例中，可通过改变培养基的营养成分来控制微生物的生物表面活性剂生产力(即，生成的生物表面活性剂的类型和/或数量)。该菌株可使用固态和深层发酵法生长，以产生高细胞数和高代谢物含量。

在一些实施例中，B.amy在高盐性条件下和55℃或更高的温度下生存和生长。该菌株也能在厌氧条件下生长。B.amy菌株也可用于生成降解或代谢淀粉的酶。

在一些实施例中，B.amy能够生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和/或生长激素。

微生物可以浮游生物或生物膜的形式生长。如有生物膜，则容器内可具有微生物可在其上以生物膜状态生长的基质。可采用本领域已知的技术，将微生物诱导至生物膜状态。例如，系统还可具有应用激励和/或改善生物膜生长特性的刺激物(例如，剪切应力)的能力。

使用本领域已知的方法(包括PCR引物对和16s测序等)，可易于识别B.amy。

本发明微生物用于生成生长副产物的用途

在一个实施例中，本发明提供了通过在适合生长和生成生长副产物的条件下培养B.amy来生成微生物生长副产物，以及可选地，提取、浓缩和/或纯化生长副产物的方法。生长副产物可为一种或多种生物表面活性剂、酶、溶剂、生物聚合物、蛋白质、氨基酸、气体和/或其它代谢物等。

在一个具体实施例中，本发明的B.amy微生物可用于生成一种或多种生物表面活性剂。

生物表面活性剂是一组由微生物生成的结构多样的表面活性分子。生物表面活性剂是由疏水性(例如，脂肪酸)和亲水性结构域(例如，糖)组成的两亲分子。这些分子的独特之处在于它们通过微生物发酵生成，但除了具有化学表面活性剂所拥有的特性外，还具有其合成类似物所不具备的其它属性。由于它们的两亲性质，生物表面活性剂可在不同流体相(例如，油/水或水/空气界面)的界面上进行分配。

在一些实施例中，由B.amy生成的生物表面活性剂与合成表面活性化合物的尺寸相比，胶束尺寸缩小，因此是有利的。小胶束尺寸可有效地穿透细胞膜和细胞间空间(例如，血脑屏障)、生物膜和其它纳米级大小的空间和孔隙，以各种方式促使人类、植物和动物健康受益。

在某些实施例中，根据本发明的生物表面活性剂分子和/或生物表面活性剂胶束的尺寸小于10nm，优选地小于8nm，更优选地小于5nm。在一个具体实施例中，该尺寸为0.8nm至1.5nm，或约1.0至1.2nm。

在一些实施例中，纳米级生物表面活性剂和/或生物表面活性剂胶束渗透到细胞中，导致细胞内部和外部的表面/界面张力降低。有利的是，在一些实施例中，这有利于将有益化合物(例如，水、药物和营养素)输送到细胞，亦有利于将有害化合物(例如，废产物、毒素和破坏DNA的自由基)输送出细胞。因此，生物表面活性剂可有助于增强细胞健康，以及增强人类、植物和动物的整体健康。

在一些实施例中，生物表面活性剂和/或生物表面活性剂胶束的大小有利于其渗透到生物膜基质中，从而促进对人类和动物身体及植物内部和外部表面生物膜的破坏。

生物表面活性剂可采用固态发酵、深层发酵和/或其组合来生成。根据本发明的生物表面活性剂可包括糖脂、脂肽、黄脂、磷脂、脂肪酸酯，以及脂蛋白、脂多糖-蛋白质复合物和/或多糖-蛋白质-脂肪酸复合物等高分子量生物聚合物。

在一个实施例中，生物表面活性剂为一种脂肽，例如表面活性素、伊枯草菌素、丰原素、节活性素、安非欣、地衣素、烟酰胺菌素、多粘菌素和/或巴塔霉素、大侧柏素、库斯塔克素、杆菌霉素、抗霉枯草菌素、球孢菌素、丁香霉素和/或黏杆菌素。

在一些实施例中，微生物还可生成生物表面活性剂的一种或多种其它类型，例如糖脂(例如，鼠李糖脂(RLP)、槐糖脂(SLP)、石蜡酪杆菌B、纤维二糖脂和/或甘露糖赤藓糖醇脂(MEL)等)、脂肪酸酯(例如，油酸脂肪酸酯等)、皂甙、心磷脂、普鲁兰多糖、乳化剂(emulsan)、利普曼(lipomanan)、阿拉桑(alasan)和/或脂乳化剂(liposan)。

在一个实施例中，生成微生物生长副产物的方法包括：在黄色粘球菌的存在下培养B.amy，其中与单独培养解淀粉芽孢杆菌菌株时相比，这种共同培养提高了生长副产物的产量。在某些实施例中，生长副产物为生物表面活性剂，包含糖脂(例如，MEL)，和/或脂肽(例如，表面活性素、伊枯草菌素、地衣素和/或丰原素)。

在一些实施例中，单独或与另一种微生物一起培养的B.amy可生成一种脂肽生物表面活性剂的混合物，所述混合物包含表面活性素、丰原素、地衣素和伊枯草菌素A(例如，至少50％的脂肽混合物包含表面活性素)。脂肽混合物可用于作为环保型消毒剂清洁组合物的一部分等多种用途。

由B.amy生成的生物表面活性剂可用于各种行业，例如，农业、畜牧业、清洁和消毒产品、减少温室气体、环境修复、人类健康和制药、食品生产和加工、化妆品、石油和天然气回收、废物处理，以及无数其它行业。

在一个示例性实施例中，B.amy和/或其生成的生物表面活性剂可用于提高承受水压的植物健康和生产力。

生物表面活性剂降低了水的积聚趋势，提高了表面粘附性或润湿性，从而使整个根围的水化更加彻底，并且减少了可能通过滴灌和微灌系统形成的微通道在根区以下的漏水量。由于抑制根系正常生长的干燥区(或极度干燥)较少，而且化学和微营养素的提供和分布更彻底，施用营养素的可用性也更好，因此这种“湿润性”也促使根系健康得以提高。

通过增强润湿性，作物根围的水分布更加均匀，这也防止了水的积累或困于最佳渗透水平之上，从而缓解了抑制氧和碳自由交换的厌氧条件。形成一个具有较多的孔隙作物根围，并且根部将对土传病害产生更强的抵抗力。适当水合与通气根围结合，还增强了土壤有害生物和病原体(例如，线虫和土壤传真菌及其孢子)对化学农药和生物农药的敏感性。因此，生物表面活性剂可用于病害和病虫害防治等广泛有用的用途。

在另一个示例性实施例中，由于B.amy和/或其生成的生物表面活性剂具有抗菌、抗真菌、抗肿瘤和抗病毒的特性，因此可用于直接防治病虫害。在一个实施例中，有害生物是一种感染植物、动物和/或人类的病原体。

在另一个示例性实施例中，B.amy和/或其生成的生物表面活性剂可通过下列方式提高油井的石油采收率：例如通过刺激油气井(提高石油进入井孔的流量)；清除污染物和/或障碍物，诸如棒、管、衬里、油罐和泵等设备中的石蜡、沥青和水垢；防止油气生产和运输设备被腐蚀；降低原油和天然气中的H₂S浓度；控制致腐蚀细菌(例如，SRB)；降低原油粘度；将重质原油和沥青升级为较轻的碳氢化合物馏分；清洁油罐、流程线和管道；通过选择性和非选择性堵塞，在水淹期间增强石油的流动性；以及强化压裂液。

在再一个示例性实施例中，B.amy和/或其生成的生物表面活性剂可用作有机食品防腐剂，以延长农产品和加工食品的食用期。

在再一个示例性实施例中，B.amy和/或其生成的生物表面活性剂可用于无毒消毒剂清洁组合物，以控制细菌(例如，存在于家用器具表面(household surfaces)的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)。

除了生物表面活性剂，生长副产物还可包含其它代谢物，例如，酶、酶抑制剂、生物聚合物、酸、溶剂、气体、蛋白质、肽、氨基酸、醇、色素、信息素、激素、脂类、外毒素、内毒素、外毒素、碳水化合物、抗菌素、抗真菌剂、抗病毒剂和/或其它生物活性物质。

根据本发明的酶可包含氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和/或连接酶等。根据本发明的特定类型和/或亚类的酶还可包含，但不限于，固氮酶(nitrogenases)、蛋白酶(proteases)、淀粉酶(amylases)、糖苷酶(glycosidases)、纤维素酶(cellulases)、葡糖苷酶(glycosidases)、葡聚糖酶(glucanases)、半乳糖苷酶(galactosidases)、麦芽糖苷酶(moannosidases)、蔗糖酶(sucrases)、右旋糖酐酶(dextranases)、水解酶(hydrolases)、甲基转移酶(methyltransferases)、磷酸化酶(phosphorylases)、脱氢酶(dehydrogenases)(例如，葡糖脱氢酶(glucose dehydrogenase)、乙醇脱氢酶(alcoholdehydrogenase))、加氧酶(oxygenases)(例如，烷烃加氧酶(alkane oxygenases)、甲烷单加氧酶(methane monooxygenases)、加双氧酶(dioxygenases))、羟化酶(hydroxylases)(例如，烷烃羟化酶(alkane hydroxylase))、酯酶(esterases)、脂肪酶(lipases)、木质素酶(ligninases)、甘露聚糖酶(mannanases)、氧化酶(oxidases)、虫漆酶(laccases)、酪氨酸酶(tyrosinases)、细胞色素P450酶(cytochrome P450 enzymes)、过氧物酶(peroxidases)(例如，氯过氧化物酶(chloroperoxidases)和其它加卤酶(haloperoxidases))和乳酶(lactases)。

在某些实施例中，副产物包括抗生素化合物，诸如氨基糖苷类(aminoglycosides)、解淀粉芽孢杆菌素(amylocyclicin)、杆菌肽(bacitracin)、杆菌烯(bacillaene)、杆菌溶素(bacilysin)、杆菌素(bacilysocin)、珊瑚素A(corallopyroninA)、达菲菌素(difficidin)、短杆菌肽(etnangien gramicidin)、β-内酰胺(β-lactams)、地衣形菌素(licheniformin)、大环乳素(macrolactinsublancin)、羟基杀艰菌素(oxydifficidin)、氯唑嘌呤(plantazolicin)、利普司他汀(ripostatin)、大观霉素(spectinomycin)、枯草杆菌素(subtilin)、短杆菌酪肽(tyrocidine)和/或双效菌素A(zwittermicin A)等。在一些实施例中，抗菌素也可为一种生物表面活性剂。

在某些实施例中，生长副产物包含抗真菌化合物，例如，丰原素、表面活性素、haliangicin、枝杆菌素(mycobacillin)、抗霉枯草菌素(mycosubtilin)和/或杆菌霉素(bacillomycin)。在一些实施例中，抗真菌剂也可为一种生物表面活性剂。

在某些实施例中，生长副产物包含其它生物活性物质，例如丁醇、乙醇、乙酸盐、乙酸乙酯、乳酸盐、乙偶姻(acetoin)、苯甲酸、2,3-丁二醇、β-葡聚糖、吲哚-3-乙酸(IAA)、洛伐他汀(lovastatin)、奥拉钦(aurachin)、卡那霉素水解物(kanosamine)、玫瑰黄色素(reseoflavin)、类萜菌素(terpentecin)、戊丙酯菌素(pentalenolactone)、苏云金素(β-外毒素)、聚酮合酶(PK)、萜烯、类萜、苯丙素、生物碱、铁载体(siderophores)以及核糖体和非核糖体合成的肽等。

由本发明菌株生成的微生物生长副产物可保留在微生物中或分泌到培养该菌株的培养基中。在一些实施例中，可进一步提取、浓缩和/或纯化微生物生长副产物。

有利的是，根据本发明，根据本发明生成的基于微生物的产品可包含微生物生长液体培养基(或其它培养基成分)中的微生物，以及微生物生长副产物和任何残留营养素。该产品按重量计，可为诸如至少1％、5％、10％、25％、50％、75％或100％等的液体培养基(或其它介质)。产品中的生物量按重量计，可为0％至50％、5％至60％、10％至70％、20％至80％、30％至90％、或0％至100％等。产物中的生长副产物量按重量计，可为0％至50％、5％至60％、10％至70％、20％至80％、30％至90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少99％或约100％等。

本发明微生物菌株作为土壤处理剂的用途

在一个实施例中，B.amy可用作微生物土壤处理剂。当应用于诸如行间作物、林业作业、管理牧场、园艺作物、管理草皮或其它植物环境的种子、植物或土壤时，接种剂成为基底土壤或基底媒质属性的一个组成部分，并促进本地有益微生物的健康生长，使土壤或介质或生长、喂养或以其它方式接触这些土壤和介质的植物和动物受益。

在某些实施例中，本发明提供了通过向植物和/或植物的周围环境施用B.amy来促进植物生长、健康和生产力的材料和方法。

如本文所用，“增强”是指提高或增加。例如，促进植物健康是指提高植物的生长和茁壮成长的能力，包括加速种子发芽和/或出苗，提高抵御有害生物和/或病害的能力，以及提高在干旱和/或过度浇水等环境压力下的生存能力。促进植物生长和/或提高植物生物量是指增加植物在地上和地下的大小和/或质量(例如，增加树冠/叶子的体积、高度、树干口径、枝条长度、嫩枝长度、蛋白质含量、根茎大小/密度和/或总体生长指数)，和/或提高植物达到所需大小和/或质量的能力。提高产量是指增加作物中植物生成的最终产物，例如，通过增加每株植物的果实、叶子、根茎、提取物和/或块茎的数目、数量和/或大小，和/或提高果实、叶子、根茎和/或块茎的质量(例如，改善口感、质地、糖度、叶绿素含量、大麻素含量和/或颜色)。

植物的“周围环境”是指足够接近植物的环境，以便组合物可与植物接触，从而达到预期结果(例如，杀灭有害生物、增加产量、防止对植物造成损害、调节基因和/或激素等)。这通常可在50、10、5、3、2或1英尺或更小的范围内达到预期目标。

在优选实施例中，该方法包括将B.amy与一种或多种其它微生物一起施用于植物的根部和/或植物正在或将要种植的土壤中。B.amy也可与微量营养素和/或益生元初始材料(包括腐殖酸、海带提取物、腐殖酸盐和/或富里酸等)结合使用。

在一个具体实施例中，一种或多种其它微生物为哈茨木霉。通过增强植物根部的健康和生长，B.amy与哈茨木霉的协同组合对提高各种作物(包括柑橘、马铃薯、玉米、莴苣、大麻、草皮、草莓、烟草、甜瓜和杏仁等)的生产力特别有效。

在某些实施例中，一种或多种其它微生物为酵母和/或真菌，其中包含诸如短梗霉(例如，出芽短梗霉)、布拉氏霉、假丝酵母(例如，蜂生假丝酵母、水解假丝酵母、诺达假丝酵母)、隐球菌、德巴利酵母(例如汉逊德巴利酵母)、虫霉、有孢汉逊酵母(例如，葡萄汁有孢汉逊酵母)、汉逊酵母、伊萨酵母、克鲁维酵母(例如，法弗克鲁维酵母)、迈耶酵母菌(例如，季也蒙迈耶氏酵母)、须霉、毕赤酵母(例如，异常毕赤酵母、季也蒙毕赤酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母)、侧耳菌属(例如，糙皮侧耳)、假酵母菌(例如，蚜虫假酵母菌)、酵母菌属(例如，布拉氏酵母菌继代、酿酒酵母、圆酵母)、斯塔莫酵母(例如，球拟假丝酵母)、光滑球拟酵母(Torulopsis)、木霉菌(例如，里氏木霉菌、哈茨木霉菌、钩状木霉菌、绿色木霉菌)、黑粉菌(例如，玉米黑粉菌)、威克汉姆酵母菌(例如，异常威克汉姆酵母菌)、拟威尔酵母(例如，木拉克拟威尔酵母)、接合酵母(例如，拜耳接合酵母)，菌根真菌以及其它等。如本文所用“菌根真菌”包含与植物的根部形成非寄生性菌根关系的任何种类的真菌。真菌可为外生菌根真菌和/或内生菌根真菌，包括其亚型(例如，丛枝菌根真菌、杜鹃类菌根和兰科菌根)。

根据本发明的菌根真菌的非限制性实例包括属于球囊菌门、担子菌门、子囊菌门、接合菌门、柔膜菌目和锈革孔菌目的物种，以及无梗囊霉属(例如高山无梗囊霉、巴西曲霉、孔窝无梗囊霉)、鹅膏菌属(如毒蝇鹅膏菌、毒鵝膏)、阿太菌属(Amphinema spp.)(例如A.byssoides、A.diadema、A.rugosum)、硬皮地星属(例如硬皮地星(Astraeushygrometricum))、棉状菌属(例如暗绿顶丛格孢(Byssocorticium atrovirens))、地生棉状菌属(Byssoporia spp.)(如B.terrestris sartoryi、B.terrestris lilacinorosea、B.terrestris aurantiaca、B.terrestris sublutea、B.terrestris parksii)、Cairneyella spp.(例如C.variabilis)、鸡油菌属(Cantherellus spp.)(例如，鸡油菌(C.cibarius)、小鸡油菌(C.minor)、红鸡油菌(C.cinnabarinus)、橙色鸡油菌(C.friesii))、空团菌属(例如土生空团菌)、角担菌属真菌(例如，小麦纹枯病菌)，丝膜菌属(例如，蘑菇奥斯丁、皱盖丝膜菌、紫绒丝膜菌)、内囊霉属(Endogone spp.)(例如，E.pisiformis)、內柄生孢子属(例如，哥伦比亚无梗囊霉)、管柄囊霉属(例如，摩西管柄囊霉)、菌根(例如，杜鹃花菌根)、巨孢囊霉属(例如，大巨孢囊霉、丛枝菌根真菌)、球囊霉属(聚丛球囊霉、巴西类球囊霉、内生菌根菌、沙荒球囊霉、幼套球囊霉、集球囊霉、根内球囊霉、层状球囊霉、大果球囊霉、单孢球囊霉、摩西球囊霉、地表球囊霉)、铆钉菇属(例如，黏铆钉菇)、黏滑菇属(例如，滑锈伞)、红齿菌属(例如，白齿菌)、膜盘菌属(例如，兰属菌根真菌)、丝盖伞属(例如多毛丝盖伞、毒丝盖伞)、乳菇属(例如，稀褶乳菇)、林氏孔菌属(Lindtneria spp.)(例如，L.brevispora)、黑腹菌属(例如，黑腹菌)、Meliniomyces spp.(例如，M.variabilis)、羊肚菌属、被孢霉属(例如，多头被孢霉)、树粉孢属(例如，菌根树粉孢)、类球囊霉属(例如，巴西类球囊霉)、桩蒴菌属(例如，卷缘桩菇)、青霉属(例如，嗜松青霉、黄海葵附生真菌)、椀菌属(例如，椀菌属)、胶鞘盘菌属(Pezoloma spp.)(例如，P.ericae)、暗褐网柄牛肝菌(例如，黑脉柄牛肝菌)、毛霉属(Piloderma spp.)(例如，P.croceum)、豆马勃属(例如，彩色豆马勃)、假小垫革菌属(例如，暗假小垫革菌)、丝核菌属、Rhizodermea spp.(例如，R.veluwensis)、丛枝菌根真菌(例如，接种丛枝菌根真菌)、须腹菌属(例如，类黄须腹、瑰色须腹菌)、柔膜菌属(例如，杜鹃花类菌根真菌)、红菇属(例如，变蓝红菇)、硬囊霉属(例如，弯丝硬囊霉)、硬皮马勃属(例如，光硬皮马勃、多疣硬皮马勃)，盾巨孢囊霉属(例如，透明盾巨孢囊霉、异配盾巨孢囊霉)、蜡壳菌属(例如，S.sparassoidea)、Setchelliogaster属(例如，S.tenuipes)、乳牛肝菌属(例如，褐环乳牛肝菌)、亡革菌属(例如，立枯丝核菌)、革菌属(例如，疣革菌)、棉革菌属(例如，小垫革菌属、T.cinereoumbrina、T.erinalis、蜡毛革菌)、拟小垫革菌属(例如，刺孢拟小垫革菌)、粗糙孔菌属(Trechispora spp.)(例如，袋囊糙孢孔菌、T.stellulata、T.thelephora)、长毛盘菌属(Trichophaea spp.)(例如，茂长毛盘菌(T.abundans)、束长毛盘菌(T.woolhoepia))、胶膜菌属(例如，美孢胶膜菌)、以及Tylospora属(例如，T.fibrillose)。

在某些优选实施例中，本发明利用了内生菌根真菌，包含来自球囊菌门和球囊菌属、巨囊霉属、无轴孢囊霉属、硬囊霉属和内养囊霉属的真菌。内生菌根真菌的实例包含但不限于聚丛球囊霉、巴西类球囊霉、明球囊霉、沙漠球囊霉、幼套球囊霉、集球囊霉、根内球囊霉(真菌根内球囊霉)、层状球囊霉、大果球囊霉、球状巨孢囊霉、单孢球囊霉、摩西球囊(摩西套球囊霉)、地表球囊霉菌、异配盾巨孢囊霉和硬囊霉属。

在某些实施例中，微生物为包含革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌在内的细菌。该细菌可为诸如土壤杆菌属(例如，放射形土壤杆菌)、固氮菌(棕色固氮菌、褐球固氮菌)、固氮罗璇菌(例如，巴西曲霉)、杆菌(例如，解淀粉芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、坚强芽胞杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌)、弗拉特氏菌属(例如，金黄弗拉特氏菌)、微杆菌属(例如，产左聚糖微杆菌)、粘细菌(例如，黄色粘球菌、橙色标桩菌、纤维堆囊菌、粘杆菌小囊藻)、泛菌属(例如，成团泛菌)、假单胞菌属(例如，铜绿假单胞菌、绿针假单胞菌致金色亚种(克鲁维)、恶臭假单胞菌)、根瘤菌属、红螺菌(例如，光合细菌)、鞘胺醇单胞菌(例如，醇单胞菌)和/或氧化硫硫杆菌(氧化硫硫杆菌)。

在具体实施例中，一种或多种其它有益微生物选自诸如固氮剂(例如，维氏固氮菌)、钾动员剂(例如，弗拉特氏菌)，以及包括黄色粘球菌、绿针假单胞菌、异常威克汉姆酵母、球拟假丝酵母、布拉氏酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母、地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌和/或季也蒙念珠菌等其他菌种。

一旦施用到土壤中，B.amy和/或B.amy与本发明的其它微生物接种剂的组合可提高有机物的矿化，提高光合作用所需的固氮作用；增加作物的磷可用率，同时限制其环境浸出；提高盐度、污染物含量和保水性、排水性和根围的营养分散性；生成有益植物信号代谢物；通过促进水和关键营养素的吸收来刺激根部质量；和/或提高植物生物量。

有利的是，在一些实施例中，这些方法还可通过加强土壤、地上和地下植物生物量以及土壤微生物生物量中的碳封存来促进土壤中形成碳汇。更进一步地，在一些实施例中，这些方法可通过减少生产农作物所需的施肥量和水量等来降低农业生产过程中产生的温室气体总排放量。

在一个实施例中，接种剂可按作物或地理环境进行定制，以促进有益微生物的稳健定植，这使得该技术成为主动管理生长在迥然相异的土壤生态系统中的特定作物的理想选择。随着对复杂的微生物群落如何对极端温度、长期干旱、降雨多变以及气候变化和集约化农业造成的其它影响做出反应的更深入理解，定制微生物处理以满足不同土壤生态系统需求的能力变得更加重要。

根据本方法的应用模式取决于组合物的配方，并且可包括喷洒、浇灌、洒落、注射、传播、混合、灌注、雾化和喷雾。配方可包括液体、干粉和/或可湿性粉剂、可流动粉剂、粉尘、颗粒、丸剂、乳剂、微胶囊、块、油、凝胶、糊剂和/或气雾剂。在一个示例性实施例中，在制备组合物之后通过将组合物溶于水等来施用组合物。

在一个实施例中，施用该组合物的场所为即将种植植物或植物正在生长的土壤(或根围)(例如，作物、田地、果园、树林、牧场/草原或森林)。本发明的组合物可预先与灌溉液混合，其中组合物通过土壤渗入，并且可输送到植物的根部等，以影响根部微生物菌群。

在一个实施例中，组合物施用于有水或无水的土壤表面，其中可通过降雨、喷灌、漫灌或滴灌来激活土壤施用的有益效果。

在一个实施例中，场地为植物或植物部分。组合物可作为种子处理剂直接施用于其上，或施用于植物表面或植物部分(例如，施用于根、块茎、花、叶、果实或花朵的表面)。在一个具体实施例中，组合物与植物的一个或多个根部接触。组合物可通过喷洒或浸泡根部等直接施用于根部，和/或通过将组合物施用于植物生长的土壤(或根围)中间接地施用于根部。

在一个实施例中，其中该方法用于柑橘园、牧场或草原、森林、草皮或草皮农场或农业作物等大规模环境中，该方法可包括将组合物施用于与用于供应水、肥料、杀虫剂或其它液体组合物的灌溉系统相连的罐中。因此，植物和/或植物周围的土壤可通过土壤注入、土壤淋洗、使用中心支点灌溉系统、在种子沟上进行喷洒、利用微喷、淋洗喷雾器、臂架式喷雾器、喷洒器和/或滴灌器来处理该组合物。有利的是，该方法适用于处理数百英亩的土地。

在一个实施例中，在该方法用于家庭花园或温室等较小规模的环境中，该方法可包括将组合物(与水和其它可选添加剂混合)倒入手持式草坪和花园喷雾器的罐中，用该组合物喷洒土壤或另一地点。该组合物也可混合到一个标准手持式浇灌罐中，并浇灌到一个地点上。

植物和/或其环境可在栽培植物的过程中的任何一点进行处理。例如，该组合物可在种子种植在其中之前、同时或之后施用到土壤中。可通过种子包衣或通过将组合物与种子的种植同时施用到土壤中等进行播种。这可通过提供设备或灌溉系统，在播种时或接近播种时将基于微生物的组合物与种子一起和/或邻近种子的方式自动进行。因此，基于微生物的组合物可在种植前或种植后的5、4、3、2或1天内施用，或在播种的同时施用。也可在此后植物的发育和生长过程中的任何时候施用，包括植物开花时、结果时以及叶子脱落期间和/或之后。

本发明的方法可增加植物的地上和地下生物量，包括增加叶片体积、增加茎和/或树干直径、增强根系生长和/或密度，和/或增加植物数量。在一个实施例中，这通过提高植物根系生长根围的整体遗传可能性来实现，例如，通过提高根围的养分利用和/或保水性。

因此，本发明的方法可有利于重新造林工作，以及恢复枯竭草原和/或牧场的工作。在一些实施例中，草原/牧场和/或森林的植被数量由于人为原因而枯竭，例如牲畜的过度放牧、伐木、商业、城市和/或住宅开发，和/或倾倒垃圾。在一些实施例中，植被量由于火灾、疾病或其它自然和/或环境压力因素而耗尽。

此外，在一个实施例中，该方法可用于利用有益微生物接种土壤和/或植物的根围。本发明基于微生物的组合物的微生物可通过有益细菌、酵母和/或真菌等，促进植物的根部和/或根围以及维管系统的定植。

在一个实施例中，促进定植可提高土壤微生物菌群的生物多样性。如本文所用，提高生物多样性是指增加土壤内微生物物种的种类。

例如，在一个实施例中，本发明组合物的新型微生物菌株和其它同时应用的微生物菌株可在根部、土壤和/或根围定植，并激励诸如根瘤菌和/或菌根等其它养分固定微生物，以及其它促进植物生物量积累的内源性和/或外源性微生物的定植。

在又一个实施例中，该方法可用于抵制和/或阻止有害土壤微生物或可能与有益土壤微生物竞争的土壤微生物在根围定植。例如，在一些实施例中，当土壤中存在较多好氧微生物时，硝酸盐还原微生物等厌氧微生物较少，从而可促使茁壮成长并生成一氧化二氮等有害大气副产物。

在一个实施例中，该方法可用于例如在根围的根土界面上，通过根细胞外层增强有益分子的渗透。

土壤处理组合物可单独使用或与其它化合物结合使用，以有效促进植物健康、生长和/或产量，以及与其它化合物结合使用，以有效治疗和预防植物病原性有害生物。例如，方法可与用于促进植物和/或微生物生长的营养素和/或微量营养素的来源同时使用，例如镁、磷酸盐、氮、钾、硒、钙、硫、铁、铜和锌；和/或一种或多种益生元同时使用，例如海带提取物、富里酸、甲壳素、腐殖酸盐和/或腐殖酸。确切材料及其数量可由种植者或具有本发明的农业科学家确定。

组合物也可与其它农业化合物和/或作物管理系统结合使用。在一个实施例中，组合物可选择性地包括和/或与诸如天然和/或化学杀虫剂、驱虫剂、除草剂、肥料、水处理剂、非离子表面活性剂和/或土壤改良剂等一起应用。

优选地，组合物不包括和/或不与以下化合物同时施用，或在施用之前或之后的7至10天内施用：苯菌灵、十二烷基二甲基氯化铵、二氧化氢/过氧乙酸、咪唑啉、丙环唑、戊唑醇或三氟甲基咪唑。

如本文所用，术语“植物”包括但不限于任何种类的木本植物、观赏植物或装饰植物、作物或谷物、水果植物或蔬菜植物、花卉或树木、大型藻类或微型藻类、浮游植物和光合藻类(例如，绿藻类绿藻莱茵衣藻)。“植物”还包括单细胞植物(例如，微藻)和多个基本分化成菌落的植物细胞(例如，团藻属)或在植物发育的任何阶段存在的结构。这种结构包括但不限于：果实、种子、嫩枝、茎、叶、根、花瓣等。植物可为在花园中的一种，也可为作为果园、庄稼地或牧场等的一部分的多种植物中的一种。

如本文所用，“作物植物”是指人类可食用的或用作动物或鱼类或海洋动物饲料的任何种类的植物或藻类，或人类食用，使用(例如，纺织品或化妆品生产)，观赏(例如，景观或花园中的花或灌木)，或用于工业或商业或教育的任何植物或藻类或其一部分。

可从使用本发明的产品和方法中受益的作物植物类型包括但不限于：行间作物(例如，玉米、大豆、高粱、花生、马铃薯等)、田间作物(例如，苜蓿、小麦、谷物等)、树木作物(例如，核桃、杏仁、山核桃、榛子、开心果等)、柑橘作物(例如，柑橘、柠檬、葡萄柚等)，水果作物(例如，苹果、梨、草莓、蓝莓、黑莓等)，草皮作物(例如，草皮等)，观赏作物(例如，花卉、藤蔓等)，蔬菜(例如，西红柿、胡萝卜等)、藤蔓作物(例如，葡萄等)、林业(例如，松树、云杉、桉树、杨树等)、管控牧场(用于支持放牧动物的任何植物组合)。在某些具体实施例中，作物植物包括柑橘、土豆、玉米、莴苣、大麻、草皮、草莓、烟草、甜瓜和/或杏仁。

所有植物和植物部分均可根据本发明进行处理。由此而论，植物理解为所有植物和植物种群，诸如所需和非所需野生植物或作物植物(包括自然作物植物)。作物植物可为通过传统育种和优化方法或通过生物技术和重组方法，或这些方法的组合获得的植物(包括转基因植物和植物品种)。

植物部分理解为植物的所有气生及地下部分和器官(例如，芽、叶、花和根等)，可提及实例包括叶、针叶、茎、花、果体、果实和种子，但也包括根、块茎和根茎。植物部分还包括作物材料和无性繁殖和有性繁殖材料，例如插条、块茎、根茎、切片和种子。

在一些实施例中，植物为致病性病害或有害生物感染植物。在具体实施例中，植物感染了柑橘青果病和/或柑橘溃疡病，和/或携带此类病害的有害生物。

本发明微生物菌株用于减少温室气体的用途

在某些实施例中，B.amy也可用于减少有害大气气体，例如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮。在某些实施例中，通过减少动物和环境来源的产甲烷微生物来减少有害大气气体。

在一个实施例中，B.amy和/或其生长副产物可破坏产甲烷生物膜。在一个实施例中，该组合物直接抑制产甲烷菌和/或参与产甲烷的生物途径。

在一个实施例中，将B.amy组合物应用于蓄粪池。蓄粪池为装有畜牧业动物废物的厌氧池。一些蓄粪池也用于对工业和/或城市废水进行预处理。由于存在以废水中的有机物为食的产甲烷微生物，蓄粪池为甲烷排放的主要来源。

在一个实施例中，将B.amy组合物应用于稻田。标准水稻种植实践需在生长季节对稻田进行灌水。然而，在水淹期间，产甲烷微生物在水中腐烂有机物上茁壮成长，从而释放出大量甲烷。

通过向蓄粪池或稻田中的水和其它液体施用本发明的组合物，本发明的方法可通过控制产甲烷微生物等来有效减少大气中的甲烷排放。

在某些实施例中，B.amy组合物可应用于牲畜或另一种动物(包括驯养宠物)的消化系统。组合物可作为孢子形式的益生元等应用，以增加体重，促进饲料摄入和转化，并提高生长激素水平。

此外，当施用于牲畜的消化系统时，B.amy也可用于减少肠道温室气体(例如，甲烷和二氧化碳等)和/或温室气体前体(例如，有机氮等)的生成。B.amy可促进其它有益微生物(例如，可抑制产甲烷菌的脂肪酸生产者)的生长，同时减少动物肠道中潜在致病性和/或产甲烷微生物的数量。

在一些实施例中，B.amy可与一种或多种其它微生物结合应用于牲畜或另一种动物的消化系统，这些微生物包含糙皮侧耳、白腐菌、绿色木霉菌、异常威克汉姆酵母、酿酒酵母、布拉氏酵母、球拟假丝酵母、季也蒙念珠菌、西方毕赤酵母、紫红曲霉、顶头孢霉、黄色粘球菌、枯草芽孢杆菌和/或地衣芽孢杆菌等。

在一些实施例中，可将B.amy与干的动物饲料、秸秆、干草、苜蓿、谷物、饲料、草、水果、蔬菜、燕麦或作物残渣等益生元一起施用于牲畜或另一动物的消化系统。

在一些实施例中，B.amy可与诸如硬脂酸、棕榈酸和/或肉豆蔻酸等饱和长链脂肪酸一起施用于牲畜或其它动物的消化系统。

在一些实施例中，B.amy可与诸如L-丙氨酸、L-亮氨酸或锰等发芽促进剂一起施用于牲畜或其它动物的消化系统。这在B.amy以孢子形式应用的情况下特别有用。

在一些实施例中，组合物可包含其它已知可减少牲畜消化系统中甲烷的成分，例如海藻(例如，紫杉状海门冬和/或刺海门冬等)；海带；硝基氧基丙醇(例如，3-硝基氧基丙醇和/或乙基3-硝基氧基丙醇等)；蒽醌；离子载体(例如，莫能菌素和/或拉沙里菌素等)；多酚(例如，皂甙、丹宁酸等)；丝兰提取物(例如，甾体皂苷生成植物种等)；皂树皮提取物(三萜皂苷生成植物种)；有机硫类(例如，大蒜提取物等)；黄酮类(例如，槲皮素、芦丁、山奈酚、柚皮苷和花青素等)；来自绿色柑橘类水果、玫瑰果和/或红醋栗的生物类黄酮；羧酸；和/或萜烯(例如，右旋柠檬烯、蒎烯和柑橘提取物等)。

在一个实施例中，本发明的组合物包括：补充牲畜动物的营养需要并促进牲畜动物的健康和/或强健的营养素，例如氨基酸、肽、蛋白质、维生素、微量元素、脂肪、脂肪酸、脂类、碳水化合物、甾醇、酶、钙、镁、磷、钾、钠、氯、硫、铬、钴、铜、碘、铁、锰、钼、镍、硒和/或锌的来源。在一些实施例中，组合物的微生物生成和/或提供这些物质。

组合物可经肠道和/或肠外施用至动物的消化系统。例如，组合物可通过以下方式口服：动物饲料、舐盐/矿物质块和/或饮用水；以及通过以下方式施用：内镜检查；直接注射到消化系统的一个或多个部分；坐药法；粪便移植术；和/或灌肠法。

“驯养”动物是指被人类影响、繁殖、驯服和/或控制数代，从而使动物和人类之间存在相互关系的物种。驯养动物可为“宠物”，包括由人类饲养和照顾以保护和/或陪伴的动物，例如，狗、猫、马、猪、灵长类动物、鸟、啮齿动物和其它小型哺乳动物、爬行动物和鱼。“牲畜”动物是指在农业或工业环境中饲养以产生食品、纤维和劳动力等商品的驯化动物。牲畜一词所包括的动物类型可包括，但不限于羊驼、美洲驼、猪(猪)、马、骡子、驴、骆驼、狗、反刍动物、鸡、火鸡、鸭、鹅、珍珠鸡和乳鸽。

在某些实施例中，牲畜是“反刍动物”，或在特殊的肠道菌群的帮助下，利用适合发酵植物性食物的分隔胃的哺乳动物。反刍动物包括牛、绵羊、山羊、山羊、长颈鹿、鹿、麋鹿、驼鹿、驯鹿、羚羊、瞪羚、黑斑羚、野马和部分袋鼠等。

在具体示例性实施例中，牲畜为属于牛科的博威纳亚科反刍动物的牛属动物。牛属动物可以包括驯养和/或野生物种。具体实例包括但不限于水牛、倭水牛、民都洛水牛、原牛、爪哇野牛、野牛、大额牛、牦牛、高棉牛、家养肉牛和奶牛(例如普通、瘤牛)、阉牛、公牛、斑马、越南苏拉羚、北美野牛、犎牛、欧洲野牛、紫羚、纰角羚、西非薮羚、南非薮羚、纰角羚、白斑羚、林羚和大羚羊。

有利的是，在优选实施例中，这些方法导致直接抑制产甲烷菌和/或其共生体，破坏产甲烷生物膜，和/或破坏牲畜消化系统中参与产甲烷的生物途径(例如，瘤胃、胃和/或肠道)。

在一些实施例中，本方法可用于增强牲畜的整体健康，例如，通过促进健康的肠道菌群，促进消化，增加饲料与肌肉的转化率，增加牛奶产量和质量，减少和/或处理脱水和热应激，调节免疫系统，以及增加预期寿命。

在某些实施例中，这些方法还可以减少牲畜废物(如尿液和/或粪便)的温室气体排放。在一些实施例中，B.amy可在通过消化系统的输送中存活下来，并与动物的排泄物一起排出，B.amy在排泄物中继续抑制产甲烷菌和/或其共生体，破坏甲烷生物膜，破坏参与甲烷生成的生物途径，和/或补偿H₂受体损失。该组合物可施用于牲畜的消化系统和/或直接施用于废产物中。

在某些具体实施例中，组合物可直接施用于储存和/或处理牲畜粪便的蓄粪池、废物池、尾矿池、水箱或其它储存设施中。有利的是，在一些实施例中，B.amy和/或其与其它微生物的组合可促进提高粪便的分解率，同时减少由此排放的甲烷和/或一氧化二氮量。此外，在一些实施例中，由于微生物可接种到施用粪便的土壤中，因此将组合物施用于粪便可提高粪便作为有机肥的价值。然后，这些微生物生长，并且提高土壤的生物多样性，增强根围的特性以及提高植物的生长和健康等。

在一些实施例中，农民和/或牲畜生产者可利用本发明的方法来减少碳信用额的使用。因此，在某些实施例中，本发明的方法可进一步包括进行测量，利用本领域标准技术来评估该方法对减少甲烷、二氧化碳和/或其它有害大气气体和/或其前体(例如，氮和/或氨)的生成效果，和/或评估该方法对土生温室气体的排放以及对控制牲畜消化系统和/或废弃物中的产甲烷菌和/或原生生物的效果。

基于微生物的产品的本地生产

在本发明的某些实施例中，微生物生长设施按所需规模生产新鲜、高密度的微生物和/或相关微生物生长副产物。微生物生长设施可位于施用地点或其附近。该设施以批量、准连续或连续培养的方式生产高密度的基于微生物的组合物。

本发明的微生物生长设施可位于使用生产的基于微生物的产品地点(例如，自由放牛牧场)。例如，微生物生长设施可距离使用地点少于300、250、200、150、100、75、50、25、15、10、5、3或1英里。

由于可本地生产基于微生物的产品，而无需求助于传统微生物生产的微生物稳定、保存、储存和运输过程，因此可生产密度较高的微生物，从而在现场施用时需要较小体积的基于微生物的产品，或者在必要时允许施用密度较高的微生物来达到预期功效。这允许缩小生物反应器(例如，供应较少发酵容器，较少初始材料、营养素和pH控制剂)，从而使得系统高效，并且可消除稳定细胞或将其与培养基分离的需要。基于微生物的产品的本地生产也有利于将生长介质纳入产品中。培养基可包含发酵过程中产生的、特别适合本地使用的制剂。

本地生成的高密度、强壮微生物培养物在现场比在供应链中停留了一段时间的微生物更有效。与传统产品相比，本发明的基于微生物的产品特别有优势，其中已从发酵生长介质中存在的代谢物和营养素中分离出细胞。缩短运输时间允许按照当地所需时间和数量来生产和交付新鲜批次的微生物和/或其代谢物。

本发明的微生物生长设施生产新鲜的、基于微生物的组合物，包括微生物本身、微生物代谢物和/或微生物生长培养基中的其它成分。如果需要，组合物可具有高密度的无性细胞或繁殖体，或营养细胞和繁殖体的混合物。

在一个实施例中，微生物生长设施位于即将使用基于微生物的产品的地点(例如，禽畜生产设施)上或附近，最好在300英里内，更优选地在200英里内，甚至更优选地在100英里内。有利的是，这使得组合物可根据具体位置进行定制。基于微生物的组合物的配方和效力可根据施用时当地的具体条件进行定制，例如，正在处理哪种动物物种；施用组合物时是什么季节、气候和/或一年中的什么时间；以及正在利用什么模式和/或施用率。

有利的是，分布式微生物生长设施为目前依赖远程工业规模的生产商提供了解决方案。这些生产商的产品质量会因上游加工延迟、供应链瓶颈、储存不当和其它偶发因素(例如，抑制及时交付和应用活的、高细胞数的产品和相关培养基和细胞最初生长的代谢物)受到影响。

此外，可根据具体位置和应用时的条件，通过在本地生产组合物实时调整配方和效力。这比在中心地点预先制作并且具有可能不适合特定地点的设定比例和配方的组合物等更有优势。

例如在发酵后24小时内进行本地生产和交付，可获得纯净、高细胞密度的组合物，并且运输成本大大降低。鉴于在开发更有效且更强大的微生物接种剂方面取得快速进展的前景，消费者将会大大受益于这种快速交付基于微生物的产品的能力。

转化微生物

在一个实施例中，本发明涉及宿主细胞(例如革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌)的遗传转化，以使这些细菌具有生产由表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A组成的脂肽混合物的能力。因此，在一些实施例中，本发明允许使用革兰氏阳性和/或革兰氏阴性菌的重组菌株来生产脂肽。

在本发明的一个方面中，酵母、革兰氏阴性和/或革兰氏阳性生物体转化为编码可合成脂肽混合物的一种或多种生物机制的核酸序列。转化生物体可能包含，也可能不包含这种类型的自然生成核酸序列。

宿主细胞可选自诸如氧化葡萄糖酸杆菌、浅井氏葡萄杆菌、带马瓦无色杆、栖黏液无色小杆菌、乳无色杆菌、根癌土壤杆菌、放射形土壤杆菌、粪产碱杆菌、柠檬节杆菌、肿大节杆菌、石蜡节杆菌、裂烃谷氨酸节杆菌、氧化节杆菌、天牛金杆菌、印度固氮菌、产氨短杆菌、叉分短杆菌、乳发酵短杆菌、黄色短杆菌、球形短杆菌、暗褐短杆菌、酮戊二酸短杆菌、创伤短杆菌、极小短小杆菌、砖红色短小杆菌、玫瑰色短杆菌、Brevibacteriumimmariophilium、扩展短杆菌、原玻璃蝇短杆菌、嗜乙酰棒杆菌、谷氨酸棒杆菌、美棒杆菌、嗜乙酰乙酸棒杆菌、醋谷棒杆菌、产气肠杆菌、解淀粉欧文氏菌、胡萝卜软腐欧文氏菌、草生欧文氏菌、菊欧文氏菌、外来黄杆菌、染色假杆菌、橙色黄杆菌、莱茵黄杆菌、塞沃尼假杆菌、短黄杆菌、脑膜脓毒性黄杆菌、微球菌种CCM825、摩氏摩根氏菌、灰暗诺卡氏菌、粗糙诺卡氏菌、柠檬色游动球菌、雷氏变形菌、谢氏丙酸杆菌、类黄假单胞菌、产氮假单胞菌、荧光假单胞菌、卵状假单胞菌、施氏假单胞菌、食酸假单胞菌、霉味假单胞菌、睾丸酮假单胞菌、铜绿假单胞菌、红串红球菌、紫红红球菌、红球菌种ATCC15592、红球菌种ATCC19070、脲芽孢八叠球菌、金黄色葡萄球菌、梅氏弧菌、干酪弧菌、马杜拉马杜拉放线菌、紫产色链霉菌、丘疹性北里孢菌、天蓝色链霉菌、浅黄链霉菌、浅灰链霉菌、浅青紫链霉菌、橄榄链霉菌、田无链霉菌、弗吉尼亚链霉菌、抗生链霉菌、可可链霉菌、淡紫灰链霉菌、绿色产色链霉菌、杀鲑气单胞菌、短小芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解硫胺素芽孢杆菌、弗氏埃希氏菌、嗜氨微杆菌、粘质沙雷氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、薛氏沙门氏菌、枯草芽孢杆菌、衣芽孢杆菌、嗜热脂肪地芽孢杆菌等等(在某些实施例中，耐热芽孢乳酸菌菌株等耐热微生物是首选)。

本文提供的任何组合物或方法均可与本文提供的任何其它组合物和方法中的一种或多种相结合。

本发明的其它特征和优点将会从下面对其优选实施例的特定描述和权利要求中显而易见。本文中引用的所有参考文献由此通过引用的方式并入本文中。

实例

通过下面的实例，我们可以更好地理解本发明及其多个优点。以下实例说明了本发明的一些方法、应用、实施例和变体。它们均不应视为对本发明的限制。对于本发明，可进行大量改变和修改。

实例1——用于提高脂肽产量的共培养法

在一个实施例中，通过共同培养B.amy和黄色粘球菌来生成包含脂肽(例如，表面活性素、伊枯草菌素和/或丰原素)的组合物。当一起生长时，这些物种试图相互抑制，从而生成高浓度脂肽。

B.amy接种物在小型反应器中生长24至48小时。黄色粘球菌接种物在2L工作体积的种子培养瓶中培养48至120小时。在发酵反应器中接种这两种接种物。营养培养基包括：

葡萄糖	1g/L至5g/L
		酪蛋白胨	1g/L至10g/L
K2HPO4	0.01g/L至1.0g/L
		KH2PO4	0.01g/L至1.0g/L
MgSO4.7H2O	0.01g/L至1.0g/L
		NaCl	0.01g/L至1.0g/L
CaCO3	0.5g/L至5g/L
		Ca(NO3)2	0.01g/L至1.0g/L
酵母提取物	0.01g/L至5g/L
		MnCl2.4H2O	0.001g/L至0.5g/L
Teknova微量元素	0.5ml/L至5ml/L

微粒颗粒锚固载体悬浮于营养素培养基中。载体包括纤维素(1.0g/L至5.0g/L)和/或玉米粉(1.0g/L至8.0g/L)。

B.amy在液体发酵培养基中生成脂肽。整个培养物可按原样使用，或对培养物进行处理，并且可选择对脂肽进行纯化。

实例2——消毒清洁组合物

由B.amy生成的脂肽混合物可用于环保型清洁组合物，并增强其它生物表面活性剂的抗菌活性。对清洁组合物控制革兰氏阴性大肠杆菌的能力进行了测试。在600nm(OD)处，测量了经下列每种成分处理的培养物的光密度的减量：

表1示出了最小OD减少量至最大的OD减少量，其中样本1表现最差，样本9表现最好。样本2的脂肽混合物(包含表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A)单独使用基本上是无效的，但当与50ppm银-SLP纳米颗粒(样本8)结合时，银-SLP纳米颗粒的效果与单独使用(样本7)相比得以加强。

还对根据本发明的实施例的清洁组合物控制革兰氏阳性葡萄球菌的能力进行了测试。在600nm(OD)处，测量了经下列每种成分处理的培养物的光密度的减量：

表2显示了最小OD减量至最大OD减量，其中样本1表现最差，样本8和样本9表现最好。

Claims (24)

1.一种解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”的生物学纯培养物，其中，所述B.amy可同时生成包含表面活性素、地衣素、丰原素和伊枯草菌素A的脂肽生物表面活性剂混合物，可在55℃或以上的温度下生长，可在100至150g/l的NaCl中生长，并且可生成糖脂型生物表面活性剂、植酸酶、有机酸、固氮酶和生长激素的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的B.amy培养物，其中，所述B.amy培养物的保藏号为NRRL B-67928。

3.一种组合物，包含权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”和载体。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述B.amy的保藏号为NRRL B-67928。

5.根据权利要求3所述的组合物，进一步包含一种或多种其它微生物，其中所述一种或多种其它微生物选自哈茨木霉、绿色木霉菌、维氏固氮菌、弗拉特氏菌、黄色粘球菌、绿针假单胞菌、异常威克汉姆酵母、球拟假丝酵母、酿酒酵母、布拉氏酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母、季也蒙念珠菌、糙皮侧耳、白腐菌、紫红曲霉、顶头孢霉、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。

6.根据权利要求3所述的组合物，进一步包含用于微生物生长的营养素和/或益生元。

7.根据权利要求3所述的组合物，进一步包含以下一种或多种组分：长链饱和脂肪酸；发芽促进剂；缬氨酸；HMG-CoA还原酶抑制剂；海藻(例如，紫杉状海门冬和/或刺海门冬等)；海带；硝基氧基丙醇(例如，3-硝基氧基丙醇和/或乙基3-硝基氧基丙醇等)；蒽醌；离子载体(例如，莫能菌素和/或拉沙里菌素等)；多酚(例如，皂甙、丹宁酸等)；丝兰提取物(例如，甾体皂苷生成植物种)；皂树皮提取物(三萜皂苷生成植物种)；有机硫类(例如，大蒜提取物等)；黄酮类(例如，槲皮素、芦丁、山奈酚、柚皮苷和花青素等)；来自绿色柑橘类水果、玫瑰果和/或红醋栗的生物类黄酮；羧酸；和/或萜烯(例如，右旋柠檬烯、蒎烯和柑橘提取物等)。

8.一种促进植物健康、生长和/或产量的方法，所述方法包括将包含根据权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”的组合物施用于植物和/或所述植物的周围环境。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述B.amy的保藏号为NRRL B-67928。

10.根据权利要求8所述的方法，所述方法包括施用选自哈茨木霉、绿色木霉菌、维氏固氮菌、弗拉特氏菌、黄色粘球菌、绿针假单胞菌、异常威克汉姆酵母、球拟假丝酵母、酿酒酵母、布拉氏酵母、西方毕赤酵母、库德里阿兹威毕赤酵母、季也蒙念珠菌的一种或多种其它微生物。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述其它微生物为哈茨木霉。

12.根据权利要求8所述的方法，所述方法进一步包括施用腐殖酸、海带提取物、甲壳素、富里酸、腐殖酸盐或其组合。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述组合物施用于所述植物的根部。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述组合物施用于正在或将要种植所述植物的土壤中。

15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述组合物通过灌溉系统施用。

16.一种减少有害大气气体的方法，所述方法包括将包含权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌变体基因座“B.amy”的组合物施用于所述有害大气气体的源中。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述有害大气气体为甲烷、二氧化碳和/或一氧化二氮。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述甲烷的来源为具有产甲烷微生物的蓄粪池或稻田，并且其中所述产甲烷微生物受到控制。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述甲烷、二氧化碳和/或一氧化二氮来源于牲畜或其它动物的消化系统。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括向所述牲畜或其它动物的消化系统施用以下一种或多种组分：长链饱和脂肪酸；发芽促进剂；缬氨酸；HMG-CoA还原酶抑制剂；海藻(例如，紫杉状海门冬和/或刺海门冬等)；海带；硝基氧基丙醇(例如，3-硝基氧基丙醇和/或乙基3-硝基氧基丙醇等)；蒽醌；离子载体(例如，莫能菌素和/或拉沙里菌素等)；多酚(例如，皂甙、丹宁酸等)；丝兰提取物(例如，甾体皂苷生成植物种)；皂树皮提取物(三萜皂苷生成植物种)；有机硫类(例如，大蒜提取物等)；黄酮类(例如，槲皮素、芦丁、山奈酚、柚皮苷和花青素等)；来自绿色柑橘类水果、玫瑰果和/或红醋栗的生物类黄酮；羧酸；和/或萜烯(例如，右旋柠檬烯、蒎烯和柑橘提取物等)。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述牲畜或其它动物的消化系统中的产甲烷微生物和/或产甲烷生物膜受到控制。

22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述一氧化二氮来源于含有氮基肥料的土壤，并且其中所述组合物提高了所述氮基肥料对植物的生物利用率，以及减少了未来施用时所需的施肥量，从而减少了土壤中以过量肥料形式存在的残留一氧化二氮前体的数量。

23.一种增强碳封存的方法，所述方法包括：将包含B.amy的组合物施用于正在或将要种植植物的土壤中，其中所述植物的地上和地下生物量增加，土壤微生物生物量增加，并且土壤的总有机碳量增加，从而形成碳汇。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述B.amy的保藏号为NRRL B-67928。