TWI652015B - 藉由微生物之家畜墊料的殺菌方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種家畜墊料之殺菌劑或者有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑、以及使用該等劑作為有效成分的家畜墊料之殺菌方法或者有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進方法，上述家畜墊料之殺菌劑或者有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑包含至少1種凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)中溫菌之組合作為有效成分，其中，作為較佳之菌，凝結芽孢桿菌高溫菌可於40~60℃之溫度下生長，且枯草芽孢桿菌中溫菌可於30~50℃之溫度下生長，該中溫菌同時對墊料中之有害菌具有殺菌作用。

Description

藉由微生物之家畜墊料的殺菌方法
本發明係關於一種藉由使用特定之凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)高溫菌、或該高溫菌與枯草芽孢桿菌(Bacillus subtils；有時亦稱為「Bacillus subtilis」)中溫菌之組合而對家畜墊料進行殺菌的方法。經過殺菌之墊料可再次用作家畜用墊料。
又，本發明係關於一種藉由使用特定之凝結芽孢桿菌高溫菌、或該高溫菌與枯草芽孢桿菌中溫菌之組合而促進有機廢棄物或墊料之堆肥化的方法。
已知Bacillus(芽孢桿菌)屬細菌可用於有機廢棄物之堆肥化等處理等。
例如專利文獻1中記載有生活垃圾等有機廢棄物或墊料之堆肥化或者墊料之再利用化中之有害菌、尤其是惡臭產生菌或病原菌之高效殺菌方法，於該方法中，使用選自由Bacillus(芽孢桿菌)屬、Geobacillus(地芽孢桿菌)屬及Aeribacillus(嗜氣芽孢桿菌)屬所組成之群中之至少1種微生物。
專利文獻2中記載有特徵在於使有機廢棄物中存在於15~50℃下具有活性之中溫菌及於50~70℃下具有活性之高溫菌的有機廢棄物處理方法，中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(FERM BP-1096)，高溫菌 為Bacillus pallidus(蒼白芽孢桿菌)TK6004株(FERM BP-08597)。
專利文獻3中揭示有一種以如下方式製造之家畜用墊料，其以家畜糞便作為主要原料，一面攪拌該原料一面於高溫下對其加熱而進行殺菌處理，其後投入有機物之分解醱酵菌與抑制家畜之病原菌的有用菌，一面攪拌一面使家畜糞便之有機成分分解醱酵，並且使抑制家畜之病原菌的有用菌增殖，其後乾燥為粉粒狀。關於殺菌，記載有如下情況：使用燃燒器等，於90~110℃下歷時1~2小時以上實施殺菌。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-060378號公報
[專利文獻2]日本專利4503530號公報
[專利文獻3]日本專利特開2006-238820號公報
使用過一次之家畜墊料中除墊料以外混入有家畜排泄物(通常為糞便尿液)。為了將其再利用，必須殺滅所混入之有害菌，去除水分而成為乾燥狀態，降低氨濃度，要求於短時間內高效地進行處理。本發明者等人已開發出之某種特定之好氧性芽孢桿菌屬細菌可用於墊料之殺菌或堆肥化。該方法係利用醱酵熱而殺滅有害菌或使水分蒸散，包括重複實施墊料之堆積形成、翻堆(供氧)、攤鋪成一整面之操作。
使用微生物之殺菌具有如下優點：由於無需熱源故而於成本方面有利，且可一次性處理大量墊料。該方法中成為問題的是使用可將有害菌殺滅至實質上不會產生不良影響之程度的微生物。此種微生物之標準被認為係可藉由醱酵熱而將對象之有害菌之菌數殺滅至10萬分之1以下。若可發現此種有用之微生物，則可更有效地對墊料進行殺菌。然而，於多數情況下墊料中使用有難分解性之植物性墊料或木質 系墊料，因此存在細菌之生長比想像困難且無法進行有效之殺菌處理的問題。
本發明者此次藉由發現可有效地對家畜墊料進行殺菌之芽孢桿菌屬細菌、或該等菌之組合，從而完成本發明。
本發明包含以下特徵。
(1)一種家畜墊料之殺菌方法，其包括如下步驟：於家畜墊料中添加至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合而使墊料醱酵。
(2)一種有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進方法，其包括如下步驟：於有機廢棄物或家畜墊料中添加至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合而使有機廢棄物或墊料醱酵。
(3)如(1)或(2)之方法，其中凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長。
(4)如(1)或(2)之方法，其中枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長。
(5)如(1)至(4)中任一項之方法，其特徵在於僅利用微生物之醱酵熱。
(6)如技術方案(1)至(3)及(5)中任一項之方法，其中凝結芽孢桿菌高溫菌係選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群。
(7)如(1)、(2)、(4)及(5)中任一項之方法，其中枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
(8)如(1)至(7)中任一項之方法，其中凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
(9)一種凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)或其變異株。
(10)一種凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株。
(11)一種家畜墊料之殺菌劑，其包含至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合作為有效成分。
(12)如(11)之殺菌劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長。
(13)如(11)之殺菌劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長。
(14)如(11)或(12)之殺菌劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌係選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群。
(15)如(11)或(13)之殺菌劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
(16)如(11)至(15)中任一項之殺菌劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
(17)一種有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其包含至少1 種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合作為有效成分。
(18)如(17)之有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長。
(19)如(17)之有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長。
(20)如(17)或(18)之堆肥化促進劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌係選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群。
(21)如(17)或(19)之堆肥化促進劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
(22)如(17)至(21)中任一項之堆肥化促進劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
(23)一種墊料殺菌或堆肥化促進用組合物，其包含凝結芽孢桿菌高溫菌與枯草芽孢桿菌中溫菌。
本發明具有可藉由使用特定之Bacillus屬細菌之組合，而有效地對家畜墊料進行殺菌的優點。
圖1表示墊料之堆積物。
圖2係於墊料之堆積物之剖面圖中表示溫度測定部位。上部(Up)係對距離堆積物之頂面20cm的部位進行測定，下部(Down)係對距離堆積物之底面10cm的部位進行測定，側部(Lateral)係對距離側面11.5 cm之部位進行測定。
圖1及圖2為一實施形態，堆積物之大小可根據情況進行調整。
進而詳細地說明本發明。
1.家畜墊料之殺菌劑及殺菌方法
本發明提供一種家畜墊料之殺菌方法，其包括如下步驟：於家畜墊料中添加至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合而使墊料醱酵。
根據本發明之實施形態，凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長，隨著於墊料中之生長而產生醱酵熱，藉此對有害菌具有殺菌作用。
根據本發明之另一實施形態，枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長，隨著於墊料中之生長而產生醱酵熱，藉此對有害菌具有殺菌作用。
本發明之另一實施形態之特徵在於：於上述步驟中僅利用上述微生物之醱酵熱。
該方法可殺滅對家畜有害之大腸菌群、Salmonella(沙門氏菌)屬細菌、Campylobacter(曲桿菌)屬細菌等混入至墊料之細菌。根據本發明者所實施之試驗，為了有效地減少或殺滅墊料中之有害菌，溫度必需為54℃以上，並且為了獲得殺菌效果，較佳為維持於60℃以上之溫度。
凝結芽孢桿菌高溫菌除具有可於40~60℃之溫度下生長之性質以外，亦具有藉由醱酵熱而將包含家畜排泄物(通常為糞便尿液)之墊料之溫度提高至54℃以上的能力，因此可有效地殺滅墊料中之有害菌。凝結芽孢桿菌高溫菌及/或枯草芽孢桿菌中溫菌例如可於進行家畜耐氨性試驗後藉由墊料之醱酵試驗進行選取。
凝結芽孢桿菌高溫菌之具體例為凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株。
又，枯草芽孢桿菌中溫菌之具體例為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
作為較佳之菌株組合，凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)及凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)係於2013年8月13日寄存於作為國際寄存機關之獨立行政法人製品評價技術基盤機構專利微生物寄存中心(〒292-0818日本千葉縣木更津市上總鐮足2-5-8 122號室)，授予上述國際寄存編號。將該等菌株之16S rDNA序列與公知之菌種進行比較，藉此鑑定該等屬於凝結芽孢桿菌。
根據本發明，可僅藉由該等凝結芽孢桿菌高溫菌之任一或兩種菌株，或者藉由該等凝結芽孢桿菌菌株之至少1種與枯草芽孢桿菌中溫菌之組合，而對墊料進行殺菌。
枯草芽孢桿菌中溫菌係添加至墊料中時可藉由醱酵熱而使墊料升溫至40℃以上之細菌。較佳之中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)、或具有實質上與該C-3102株同等之殺菌作用的其變異株。C-3102株係原於1985年12月25日以寄存編號 微工研寄第8584號寄存於日本茨城縣築波市東1條1號1(寄存時；日本茨城縣築波郡谷田部町東1條1號3)之獨立行政法人產業技術綜合研究所專利生物寄存中心(寄存時；通商產業省工業技術院微生物工業技術研究所)，1986年6月28日於相同機關中以寄存編號FERM BP-1096(移交 時；微工研條寄第1096號)移交至國際寄存。該寄存菌株目前經獨立行政法人製品評價技術基盤機構 專利生物寄存中心(郵政編碼292-0818日本千葉縣木更津市上總鐮足2-5-8120號室)保管、管理。枯草芽孢桿菌C-3102株亦於中華民國101年(2012年)11月14日以「枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis C-3102」之名稱以寄存編號「BCRC910568」寄存於臺灣之財團法人食品工業發展研究所專利生物材料寄存。又，該菌株亦記載於日本專利特開昭63-209580號公報、日本專利特開昭62-232343號公報等中。
於本發明中，亦可為上述3種寄存菌株之變異株，此種變異株具有與各母株同等之殺菌作用。變異株可藉由將母株於亞硝基胍、亞硝基脲、乙磺酸甲酯、該等之衍生物等化學變異原之存在下進行培養，或者對培養母株照射紫外線、γ射線、X射線等高能量線等方法獲得。
又，本發明中所使用之上述3種寄存菌株或該等之變異株可以芽孢之形態添加。芽孢係於不適於生存之環境下所形成之用以保護菌本身的結構體，於環境適宜時發芽而可成為營養型細菌。
將上述菌株以CP3424株+C-3102株、或CP3425株+C-3102株之各組合之形式添加於墊料中時，分別表現出高於單獨添加C-3102株之殺菌效果(參照後述實施例)。
如此，根據本發明，藉由將枯草芽孢桿菌中溫菌與選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群中之至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌進行組合，可有效地進行墊料之殺菌。
於將上述凝結芽孢桿菌高溫菌、或凝結芽孢桿菌高溫菌與枯草芽孢桿菌中溫菌之組合添加於家畜墊料中的情形時，例如可將各菌以 適當之量添加於墊料中，但只要可於墊料內生長、且可獲得墊料中殺菌所需之醱酵熱，則並不受該範圍限制。
各菌株可於通常用於培養凝結芽孢桿菌或枯草芽孢桿菌之培養基、培養溫度、培養時間等培養條件下好氧地培養增殖。
培養基為包含碳源、氮源、微量元素等之液體培養基或固體培養基。具體而言，培養基可含有蛋白腖、聚蛋白腖、肉汁、酵母萃取液、麥芽精、玉米浸液等有機氮源，硫酸銨、氯化銨等銨鹽、硝酸鈉等硝酸鹽等無機氮源，葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、澱粉、山梨糖醇、麥芽寡糖、糊精等碳源，鎂、鈣、鈉、鉀、鐵、鋅、銅等之磷酸鹽、鹽酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽等無機鹽等。
培養溫度可設為30~60℃，又，培養基之pH值可設為6.0~8.5。
培養時間可設為10~72小時。
可以將培養後之菌株利用離心分離、膜分離等分離法進行濃縮所獲得之濃縮物，將培養菌株利用冷凍乾燥等乾燥法進行乾燥所獲得之乾燥物等之形態進行保存。
於墊料之殺菌方法中，向墊料中添加上述菌株而開始醱酵，利用醱酵熱(醱酵溫度約為55~80℃)對墊料進行殺菌。殺菌處理所花費之時間並無特別限制，通常為1~2週。
各菌之添加可為同時添加或分離添加中之任意者。於分離添加之情形時，較佳為先添加枯草芽孢桿菌中溫菌，確認伴隨墊料醱酵之溫度上升後，向墊料中添加凝結芽孢桿菌高溫菌。
菌之添加只要可均勻地添加於墊料整體中則並無特別限制，例如可利用於墊料中散佈用時調製之菌懸浮液、於墊料中散佈菌末等方法進行。
家畜墊料為雞、牛、豬、山羊、火雞、鵪鶉等家畜之墊料，說明書中之「墊料」係指家畜棚圈中之鋪草或臥處鋪之乾草，通常包含 稻草、穀殼、牧草、木質系墊料(鋸屑等)等。說明書中只要無特別說明，「墊料」係指使用過之墊料，其中包含家畜之排泄物(通常為糞便尿液)，存在有害菌。有害菌如上所述，包含大腸菌群、沙門氏菌屬細菌、曲桿菌屬細菌等，藉由本發明之方法，可殺滅此種有害菌而將墊料再利用。較佳之墊料為雞糞墊料或牛糞墊料。
本發明進而提供凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)或其變異株、以及凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株。
關於該等菌株或變異株，如上述說明所述。任一變異株均具有實質上與各母株同等之墊料有害菌殺菌作用。說明書中所謂「實質上同等」之用語意指殺菌效果之等級及/或有害菌之種類可不完全相同而為大致同等。
本發明進而提供一種家畜墊料之殺菌劑，其包含上述殺菌方法中可使用之至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合作為有效成分。
根據本發明之實施形態，凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長，隨著於墊料中之生長而產生醱酵熱，藉此對有害菌具有殺菌作用。
根據本發明之另一實施形態，枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長，隨著於墊料中之生長而產生醱酵熱，藉此對有害菌具有殺菌作用。
凝結芽孢桿菌高溫菌及枯草芽孢桿菌中溫菌可採用上述選取程序而自家畜墊料中加以選取。
本發明之殺菌劑之具體例係凝結芽孢桿菌高溫菌包含選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群 中之菌株的殺菌劑。
本發明之殺菌劑之另一例係包含選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群中之至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、與作為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株之枯草芽孢桿菌中溫菌作為有效成分的殺菌劑。
較佳之殺菌劑之例係包含作為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株之凝結芽孢桿菌高溫菌、與作為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株之枯草芽孢桿菌中溫菌作為有效成分的殺菌劑。
本發明之殺菌劑可為上述菌株之混合物之形態，或者亦可為將各菌株以分離之狀態包裝而成之所謂套組之形態。菌株只要於使用時可增殖，則可形成為粉末、顆粒、懸浮、濃縮、載體固定化等任意之形態，又，可選用固體、液體、半固體、凝膠等任意之狀態。
本發明之殺菌劑可為組合物之形態，即，可為包含上述定義之凝結芽孢桿菌高溫菌與上述定義之枯草芽孢桿菌中溫菌的墊料殺菌用組合物。
2.有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑及堆肥化促進方法
又，本發明提供一種有機廢棄物或墊料之堆肥化促進方法，其包括如下步驟：於有機廢棄物或家畜墊料中添加至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合而使有機廢棄物或墊料醱酵。
根據本發明之實施形態，凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長，具有有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進作用。
根據本發明之另一實施形態，枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長，具有有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進作 用。
本發明之另一實施形態之特徵在於：於上述步驟中僅利用上述微生物之醱酵熱。
凝結芽孢桿菌高溫菌及枯草芽孢桿菌中溫菌可藉由上述選取程序自例如家畜墊料中加以選取。
凝結芽孢桿菌高溫菌之具體例係選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群。
枯草芽孢桿菌中溫菌之具體例為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
作為較佳之菌株組合，凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株。
關於各菌株及劑、墊料等，如上述第1節中說明所述，該第2節亦應同樣地進行參照。
又，上述所說明之墊料之殺菌方法亦可用於無用或廢棄之預訂墊料或者自生產現場、廚房、家庭內所廢棄之生活垃圾等有機廢棄物之堆肥化。即，藉由於此種墊料或有機廢棄物中添加上述菌株之組合而使墊料或有機廢棄物醱酵而利用醱酵熱，藉此促進有機廢棄物或墊料之堆肥化。醱酵溫度約為55~80℃，因此促進醱酵，並且使水分蒸散及殺滅有害菌。堆肥化時，較佳為不時或經常地攪拌或混合墊料或有機廢棄物而混入空氣，藉此可進行有效之醱酵與堆肥化。
該方法中所要添加之菌株於添加時之量係設為菌株增殖而促進堆肥化之量。又，堆肥化處理所花費之時間並無特別限制，通常為2~3個月。
藉由上述方法所獲得之堆肥可用於植物之栽培等農業領域。
又，本發明提供一種有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其包含上述堆肥化促進方法中可使用之至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合作為有效成分。
根據本發明之實施形態，凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長，具有有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進作用。
根據本發明之另一實施形態，枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長，具有有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進作用。
關於上述劑之形態等，與上述殺菌劑中所說明者相同，具體而言應參照上述第1節之說明。
凝結芽孢桿菌高溫菌及枯草芽孢桿菌中溫菌可採用上述選取程序而自家畜墊料中加以選取。
本發明之堆肥化促進劑之具體例係凝結芽孢桿菌高溫菌包含選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群中之菌株的堆肥化促進劑。
本發明之堆肥化促進劑之另一例係包含選自由凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)、凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)及該等之變異株所組成之群中之至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、與作為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株之枯草芽孢桿菌中溫菌作為有效成分的堆肥化促進劑。
較佳之堆肥化促進劑之例係包含作為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)或其變異株之凝結芽孢桿菌高溫菌、與作 為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)或其變異株之枯草芽孢桿菌中溫菌作為有效成分的堆肥化促進劑。
本發明之堆肥化促進劑可為組合物之形態，即，可為包含上述定義之凝結芽孢桿菌高溫菌與上述定義之枯草芽孢桿菌中溫菌的墊料堆肥化促進用組合物。
[實施例]
一面參照以下之實施例一面更具體地說明本發明，但本發明之技術範圍並不受該等實施例之限制。
[實施例1] 1.微生物之分離及鑑定
將於日本所採集之墊料懸浮於滅菌水中而進行稀釋，塗抹於標準瓊脂培養基或CYC瓊脂培養基(ATCC medium 2591)，於50℃或60℃下培養，形成菌落。將單離出之菌落純化，基於16S rRNA基因序列之相同性進行鑑定。
2.基於耐氨性之篩選
將經分離、鑑定之菌株之培養菌體懸浮於滅菌水中而進行稀釋，滴加至添加有銨鹽之TS培養基及高銨鹽培養基。於50℃下培養約12小時，以包含銨鹽之TS培養基及高銨鹽培養基中之菌落之大小為基準而選擇微生物。藉由選擇該具有耐氨性之微生物的方法，對Bacillus licheniformis(地衣芽孢桿菌)群及凝結芽孢桿菌群進行選擇。
3.基於醱酵溫度之篩選
於包含枯草芽孢桿菌C-3102株(FERM BP-1096)1×105cfu/g之用於飼育雞之墊料600kg中添加經分離之地衣芽孢桿菌群及凝結芽孢桿菌群並進行混合。於4至5天後進行翻堆，進而使其醱酵4天，觀察是否因添加了地衣芽孢桿菌群或凝結芽孢桿菌群而使醱酵時之熱量提高。 熱量係測定墊料堆積物(圖1)之3處(圖2)之溫度，以式1進行計算(表1)。
式中，z=5、T(r)=54、T(t)=所測定之溫度。
表中，上部(Up)、下部(Down)及側部(Lateral)表示圖2所示之位置。
其結果為於添加有凝結芽孢桿菌群之情形時，與地衣芽孢桿菌群相比觀察到熱量之提高。
其次，研究構成凝結芽孢桿菌群之各菌株實際上是否有助於墊料之溫度提高。於包含枯草芽孢桿菌C-3102株(FERM BP-1096)1×105cfu/g之用於飼育雞之墊料500kg中添加作為凝結芽孢桿菌群之構成菌 株的凝結芽孢桿菌CP3424株及CP3425株並進行混合。4天後進行翻堆，進而使其醱酵4天，觀察熱量是否提高。熱量係測定墊料堆積物(圖1)之3處(圖2)之溫度，以式1進行計算(表2)。
其結果明確與單獨使用枯草芽孢桿菌C-3102株(FERM BP-1096)相比，於添加有凝結芽孢桿菌CP3424株及凝結芽孢桿菌CP3425株時熱量變高。尤其是於凝結芽孢桿菌CP3425株之Up獲得約為枯草芽孢桿菌C-3102株10倍之熱量。由此可認為藉由添加凝結芽孢桿菌CP3424株及CP3425株而促進墊料之溫度上升，提高熱量，藉此可有效地對墊料進行殺菌。
[實施例2] 1.使用脫脂大豆之醱酵溫度之確認
關於枯草芽孢桿菌C-3102株(FERM BP-1096)與凝結芽孢桿菌CP3425株，將使各自之經芽孢化之菌體懸浮於水中而成之液體與脫脂大豆500g進行混合。將該混合物填充於發泡苯乙烯容器而進行培養，測定其中心部之溫度變化3天。熱量係測定發泡苯乙烯容器之中心部之溫度，以式1進行計算(表3)。
其結果是與枯草芽孢桿菌C-3102株(FERM BP-1096)相比，於添加有凝結芽孢桿菌CP3425株時熱量變高。
[產業上之可利用性]
根據本發明，可對家畜墊料進行有效之殺菌而可將墊料再利用。此情況對畜產業而言有用。
【生物材料寄存】
[寄存物]
凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692)。
凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693)。
枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096)。
國內寄存資訊【請依寄存機構、日期、號碼順序註記】
1.食品工業發展研究所：101年11月14日；BCRC 910568
2.食品工業發展研究所：103年12月04日；BCRC 910665
3.食品工業發展研究所：103年12月04日；BCRC 910666
國外寄存資訊【請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記】
1.日本；獨立行政法人製品評價技術基盤機構專利微生物寄存中心；2013年08月13日；NITE BP-01693
2.日本；獨立行政法人製品評價技術基盤機構專利微生物寄存中心；2013年08月13日；NITE BP-01692

Claims (23)

  1. 一種家畜墊料之殺菌方法，其特徵在於包括如下步驟：於家畜墊料中添加至少1種凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)中溫菌之組合而使墊料醱酵；此處，上述至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌包含凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)。
  2. 一種有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進方法，其特徵在於包括如下步驟：於有機廢棄物或家畜墊料中添加至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合而使有機廢棄物或墊料醱酵；此處，上述至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌包含凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)。
  3. 如請求項1或2之方法，其中凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長。
  4. 如請求項1或2之方法，其中枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長。
  5. 如請求項1或2之方法，其僅利用微生物之醱酵熱。
  6. 如請求項1或2之方法，其中凝結芽孢桿菌高溫菌進而包含凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692，寄存號碼：BCRC 910665)。
  7. 如請求項1或2之方法，其中枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096，寄存號碼：BCRC 910568)。
  8. 如請求項1或2之方法，其中凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096，寄存號碼：BCRC 910568)。
  9. 一種凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692，寄存號碼：BCRC 910665)。
  10. 一種凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)。
  11. 一種家畜墊料之殺菌劑，其特徵在於：包含至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合作為有效成分；此處，上述至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌包含凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)。
  12. 如請求項11之殺菌劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長。
  13. 如請求項11之殺菌劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長。
  14. 如請求項11或12之殺菌劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌進而包含凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692，寄存號碼：BCRC 910665)。
  15. 如請求項11或13之殺菌劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096，寄存號碼：BCRC 910568)。
  16. 如請求項11至13中任一項之殺菌劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096，寄存號碼：BCRC 910568)。
  17. 一種有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其特徵在於：包含至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌、或該至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌與至少1種枯草芽孢桿菌中溫菌之組合作為有效成分；此處，上述至少1種凝結芽孢桿菌高溫菌包含凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)。
  18. 如請求項17之有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌至少可於40~60℃之溫度下生長。
  19. 如請求項17之有機廢棄物或家畜墊料之堆肥化促進劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌至少可於30~50℃之溫度下生長。
  20. 如請求項17或18之堆肥化促進劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌進而包含凝結芽孢桿菌CP3424株(國際寄存編號NITE BP-01692，寄存號碼：BCRC 910665)。
  21. 如請求項17或19之堆肥化促進劑，其中枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096，寄存號碼：BCRC 910568)。
  22. 如請求項17至19中任一項之堆肥化促進劑，其中凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)，且枯草芽孢桿菌中溫菌為枯草芽孢桿菌C-3102株(國際寄存編號FERM BP-1096，寄存號碼：BCRC 910568)。
  23. 一種墊料殺菌或堆肥化促進用組合物，其特徵在於：包含凝結芽孢桿菌高溫菌與枯草芽孢桿菌中溫菌；此處，上述凝結芽孢桿菌高溫菌為凝結芽孢桿菌CP3425株(國際寄存編號NITE BP-01693，寄存號碼：BCRC 910666)。
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