WO2018124864A2 - Nouvelle souche thermophile et son application dans l'accélération du compostage des déchets organiques pour la production d'un amendement - Google Patents

Nouvelle souche thermophile et son application dans l'accélération du compostage des déchets organiques pour la production d'un amendement Download PDF

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Moroccan Foundation For Advanced Science, Innovation & Research (Mascir)
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    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • thermophilic strain and its application in accelerating the composting of organic waste for the production of an amendment.
  • the present invention relates to the description of a waste composting method using a new thermophilic strain of the class of actinomycetes. More specifically, the invention describes the new strain and its application in accelerating the composting of organic waste for the production of an organic amendment. State of the prior art:
  • the composting of organic waste involves complex physico-chemical interactions between organic matter and decomposer microorganisms.
  • the finished product acts as a fertilizer and natural pesticide and improves soil structure, texture, aeration and water retention (Li and Jang, 1999) .
  • This organic fertilizer is also a microbial additive by increasing enzymatic activity in the soil.
  • Thermomonospora Streptomyces, Sacchoromonospora, and Thermoactinomyces.
  • the US2015 / 0079059 patent application of the inventors Uesugi and Yasuda describes a composition based on strains of the genus Bacillus for accelerating the composting of organic waste.
  • the strains are: 2 thermophilic strains Bacillus coagulons CP3424 and CP3425 and a mesophilic strain Bacillus subtilis C-3102. According to this patent application, these strains are capable of increasing the temperature of the composting of livestock excrement to reach 54 ° C temperatures necessary for the acceleration and sterilization of compost.
  • the use of several bacterial strains imposes
  • the formulation of a consortium always poses biases concerning the quality control of all the strains formulated Description of the invention;
  • Figure 1 Appearance of the strain Laceyella composti sp. nov., Ms-02 LMG P-29782 on an agar medium
  • FIG. 1 Electron microscopic image of Ms-02 strain showing endospores (A) and aerial mycelium (B)
  • Figure 3 Phylogenetic tree based on the 16S rDNA of the strain Laceyella composti sp. nov Ms-02 LMG P-29782 constructed by the neighbor joining method showing the relationship between the strain and species close to the genus Laceyella. Numbers at the level of nodes are Bootstrap calculation values expressed as a percentage of 1000 resamplings.
  • FIG. 4 Monitoring the temperature of the heap inoculated with the Ms-02 strain and the control heap
  • Figure S Chemical characterization of compost from inoculation with Ms-02 strain and control compost.
  • thermophilic actinomycetal strain and its role in accelerating composting are described in this patent.
  • the characteristics of this strain differ from those of the closest species from a phenotypic and phylogenetic point of view.
  • the strain is deposited For this new species, the name Laceyella composti sp, nov., Is proposed.
  • the new strain is capable of producing several extracellular enzymes simultaneously that degrade organic waste during the composting process.
  • the application of this strain alone in a liquid form with a concentration of 10 6 CFU / ml and at a rate of 5% (volume / weight) can accelerate the composting process with a better thermophilic phase.
  • the new actinomycetal strain has been isolated from a compost of organic animal and plant waste. It grows at temperatures between 50 ° C and 60 "C with an optimum at 55oC and a basic pHneutre to between 7 and 8.
  • the Figurel shows the appearance of the described strain on a nutrient agar medium.
  • the new strain isolated is maintained in a nutrient medium supplemented with 30% glycerol in a freezer of -80 ° C.
  • the strain was revived on several standard media such as nutrient agar ISP2 medium and glucose free.
  • the new strain, the Ms-02 code has been assigned in the collection of the foundation MAScIR microorganisms increases during incubation for 2 to 3 days at 55 ° C. It has a yellow-red substrate mycelium on ISP2 medium and color yellow-brown on ISP4 medium. The aerial mycelium is white regardless of the culture medium. The new strain does not produce pigment.
  • From a microscopic point of view observation under an optical microscope after gram staining of the mycelium indicates a gram + strain with a septate mycelium that carries endospores. These endospores are pedunculated on the mycelium or dispersed in the medium.
  • Figure 2 shows a scanning electron microscope image of strain Ms-02. Biochemical tests:
  • the tolerance of the new strain Ms-02 NaCl was tested on CYC agar medium.
  • the strain tolerates 1% NaCl and has not been able to grow at higher concentrations.
  • the new Ms-02 strain does not use simple sugars as carbon source such as glucose, sucrose, galactose, fructose, maltose, lactose, mannose on ISP9 medium according to the described protocol. by Shirting and Gotl Kunststoff, 1966. This result was confirmed using API 20E and 50 CHB galleries.
  • ISP2 medium lacking glucose the strain shows good growth which decreases by increasing the concentration of glucose.
  • the growth of the strain Ms-02 is inhibited.
  • the Ms-02 strain produces diffusible brown pigments in CYC agar 0.5% tyrosine, we can say that the strain degrades tyrosine.
  • the Ms-02 strain has been characterized phylogenitically.
  • the sequence of the 16S rDNA of the strain is as follows:
  • strain Ms-02 is a new species related to the genus Laceyella.
  • a thermophilic actinomycetes which grows at a temperature of 55 th C and for which the name of Laceyella compost isp. nov is proposed.
  • the strain Laceyella composti Ms-02 has been deposited with the international depositary authority BCCM "Belgian Coordinated Collections of Microorganisms" located at the following address: Laboratorium voor Microbiologie, Universiteit Gent (UGent) KL Ledeganckstraat 35 B-9000 Gent, Belgium. The filing date is 10 August 2016, and the date of the viability verification of the strain is 12 December 2016.
  • the reference to the strain by the international depositary authority is Laceyella composti Ms- 02 LMG P-29782. The authenticity and purity of the strain kept in the depositary authority were carried out on 27 December 2016.
  • the new strain Ms-02 LMG P-29782 has been applied in the aerobic organic matter degradation process.
  • the addition of the strain at concentrations between 10 * and 10 9 Uf : C / ml accelerates composting by heating the heap over a longer period.
  • the strain is cultured on a culture medium comprising sucrose and yeast extract for 3 days at 55 ° C.
  • This solution is mixed with organic waste to be composted (manure, green waste, crop residues, olive cake, wood sawmill ...) at proportions between 5% and 10% (volume / weight).
  • addition of the actinomycete solution also makes it possible to correct the humidity of the pile to allow the start of the composting process.
  • the following examples illustrate the effect of the addition of the Ms-02 strain in the acceleration of the composting process.
  • the strain Ms-02 LMG P-29782 is cultured in the nutrient broth (BIOKAR BK003HA) for 3 days until a concentration of 10 * CFU / ml.
  • Two liters of this crop were used to inoculate a 25 kg pile of manure-based organic waste, sawdust-sized sawdust whose mixture has the characteristics shown in the following table:
  • the control pile received the same amount of sterile culture medium without addition of microorganisms.
  • Example 2 In this example, the characterization of the enzymatic activities of the new strain Laceyella compost ⁇ sp. nov Ms-02 LMG P-29782 is provided, which explains its effect in the degradation of organic matter.
  • the amylolytic activity was determined on nutrient agar medium containing 1% (w / v) soluble starch. After 3 days incubation at 55 ° C, the agar is covered with a Lugol's solution. The hydrolysis is thus evidenced by the absence of coloration around the colonies.
  • the cellulolytic activity of strain Ms-02 is tested on a carboxymethyl cellulose agar (CMCA). After incubation, the dishes are flooded with a 0.1% red congo solution and then washed with a 1M NaCl solution. The zone of compensation of the enzymatic activity will be visible in the batch of the growth.
  • the lipolytic activity is studied on an agar medium based on tween 80.
  • the formation of an opaque halo around the colony indicates lipolytic activity.
  • the Ms-02 strain is subcultured onto the milk nutrient agar.After incubation, the activity test is based on the diffusion of proteases secreted by this strain into the culture medium and the degradation of milk casein around the colony. This fact is explained by the direct observation of a translucent halo around the colony with a diameter proportional to the quantity of proteases released by the cells.
  • a colorimetric assay of the amylolytic and cellulolytic enzymes was carried out by incubating 0.5 ml of the culture supernatant with the substrate of the enzyme (starch or CMC) and then assaying the sugars produced by the reagent. 3-5-dinitrosalcylic acid at 550 nm in the UV / Vis spectrophotometer.
  • One unit (U) is defined as the amount of enzyme which liberates ⁇ from glucose reducing groups per minute in 04 M sodium phosphate buffer (pH 7.0) with 0.5% (w / v) of soluble starch and 0.5% (w / v) CMC as substrate at 37 ⁇ C.
  • the assay for lipolytic activity was performed according to the protocol described by Gupta et al., Anal Biochem 311: 98-99 and the proteolytic activity assay is performed on a casein-based medium whose enzymatic hydrolysis results in tyrosine release which is detected by spectrophotometry at 660 nm.

Abstract

La présente invention concerne la description d'une composition de compostage de déchets utilisant une nouvelle souche thermophile de la classe des actinomycètes. Plus précisément, l'invention décrit la nouvelle souche et son application dans l'accélération du compostage des déchets organiques pour la production d'un amendement organique. La composition pour accélérer le compostage des déchets organiques comprenant une nouvelle souche actinomycétale thermophile Laceyella composti sp. nov Ms-02 déposée à la collection coordonnée belge des microorganismes (BCCM) sous la référence Laceyella composti; Ms-02 LMG P-29782.

Description

Nouvelle souche thermophile et son application dans l'accélération du compostage des déchets organiques pour la production d'un amendement.
Domaine de l'invention :
[0001] La présente invention concerne ia description d'un procédé de compostage de déchets utilisant une nouvelle souche thermophile de la classe des actinomycètes. Plus précisément, l'invention décrit la nouvelle souche et son application dans l'accélération du compostage des déchets organiques pour la production d'un amendement organique. Etat de l'art antérieur:
[0002] Le compostage des déchets organiques implique des interactions physico-chimiques complexes entre la matière organique et les microorganismes décomposeurs. Le produit fini agit comme fertilisant et comme pesticide naturel et améliore la structure du sol, sa texture, son aération et son pouvoir de rétention d'eau (Li et Jang, 1999}. Cet engrais organique constitue également un additif microbien en augmentant l'activité enzymatique dans le sol.
[0003] Au Maroc, la production de compost est restée limiter pendant plusieurs années et ce n'est que lors des dernières années qu'elle connaît une croissance substantielle. Cependant cette activité reste artisanale sans maîtriser les populations microbiennes responsables de cette biotransformation. La caractérisation des communautés microbiennes qui colonisent le compost revêt une importance capitale dans la compréhension et l'amélioration de ce processus de décomposition de la matière organique. Cette importance est liée à la succession de phases mésophile et thermophiles et une modification des phylums microbiens qui se succèdent tout au long de ces phases de compostage. L'étude de Liu et al. (2011) Bioresource Technology 102:9040-9049 a montré que plusieurs espèces du genre Bocillus prédominent dans la majorité des types de composts. De même, plusieurs souches fongiques et actinomycétales ont été isolées à partir de différents types de composts. Ces dernières constituent une classe microbienne importante dans le processus grâce à leurs capacités à produire des antibiotiques et des enzymes et à dégrader des molécules complexes de nature lignocellulosique. Les actinomycètes dominantes appartiennent au genres Thermomonospora, Streptomyces, Sacchoromonospora, et Thermoactinomyces.
[0004] La caractérisation de cette diversité microbienne a permis le développement de plusieurs inocula pour l'accélération du processus du compostage. Le brevet américain US6383246 (2002) délivré à NisshinFlourMiliing Inc. revendique un accélérateur de compostage comprenant des bactéries thermorésistantes, de la farine de blé et de l'acide humique ou ses dérivés. Il décrit un grand nombre de souches thermophiles contenues dans cette composition et stipule que l'utilisation de la farine de blé joue le rôle d'accélérateur de prolifération des bactéries et constitue une source nutritive pour les bactéries thermorésistantes. Cependant l'utilisation de la farine de blé dans le compostage ne serait pas adaptée dans un contexte où cette ressource est utilisée dans l'alimentation humaine. La demande de brevet US2015/0079059 des inventeurs Uesugi et Yasuda décrit une composition basée sur des souches du genre Bacillus pour l'accélération du compostage des déchets organiques. Les souches sont : 2 souches thermophiles Bacillus coagulons CP3424 et CP3425 et une souche mésophile Bacillus subtilis C-3102. Selon cette demande de brevet, ces souches sont capables d'augmenter la température du compostage des excréments de bétail pour atteindre des températures de 54"C nécessaires à l'accélération et à la stérilisation du compost. L'utilisation de plusieurs souches bactériennes impose des coûts élevés de production en fermenteurs. Par ailleurs, la formulation d'un consortium pose toujours des biais relatifs au contrôle qualité de l'ensemble des souches formulées. Description de l'invention ;
Brève description des figures
Figure 1 : Aspect de la souche Laceyella composti sp. nov., Ms-02 LMG P-29782 sur un milieu gélosé
Figure 2 : Image au microscope électronique de la souche Ms-02 montrant les endospores (A) et le mycélium aérien (B)
Figure 3 : Arbre phylogénétique basée sur l'ADNr 16S de la souche Laceyella composti sp. nov Ms-02 LMG P-29782 construite par la méthode neighbour joining montrant les relations entre la souche et les espèces proches du genre Laceyella. Les nombres au niveau des nœuds sont les valeurs du calcul Bootstrap exprimé en pourcentage de 1000 ré- échantillonnages.
Figure 4 : Suivi de la température du tas inoculé par la souche Ms-02 et du tas témoin
Figure S : caractérisation chimique du compost issu de l'inoculation par la souche Ms-02 et du compost témoin.
[0005] Une nouvelle souche actinomycétale thermophile et son rôle dans l'accélération du compostage sont décrits dans le présent brevet. Les caractéristiques de cette souche diffèrent de celles des espèces les plus proches d'un point de vue phénotypique et phylogénétique. La souche est déposée Pour cette nouvelle espèce, le nom Laceyella composti sp, nov., est proposé. [0006] La nouvelle souche est capable de produire plusieurs enzymes extracellulaires simultanément qui dégradent les déchets organiques au cours du processus de compostage.
[0007] L'application de cette souche seule sous une forme liquide avec une concentration de 106UFC/ml et à une raison de 5% (volume/poids) permet d'accélérer le processus de compostage avec une meilleure phase thermophile. [0008] La nouvelle souche actinomycétale a été isolée d'un compost de déchets organiques animaux et végétaux. Elle croît à des températures comprises entre 50*C et 60"C avec un optimum à 55ºC et à un pHneutre à basique compris entre 7 et 8. La figurel montre l'aspect de la souche décrite sur un milieu gélosé nutritif.
[0009] La nouvelle souche isolée est maintenue dans un milieu nutritif additionné de 30% de glycérol dans un congélateur de -80*C. La souche est revivifiée sur plusieurs milieux standard tels que la gélose nutritive et le milieu ISP2 dépourvu de glucose.
[0010] Plusieurs tests ont été menés pour une caractérisation exhaustive de la nouvelle souche. Ces tests sont les suivants :
Tests morphologiques :
[0011] La nouvelle souche, dont le code Ms-02 a été attribué dans la collection de la fondation MAScIR des microorganismes, croît pendant une incubation de 2 à 3 jours à 55*C. Elle présente un mycélium substrat de couleur jaune-rouge sur le milieu ISP2 et de couleur jaune-marron sur le milieu ISP4. Le mycélium aérien est blanc quelque soit le milieu de culture. La nouvelle souche ne produit pas de pigment. [0012] D'un point de vue microscopique l'observation au microscope optique après une coloration de gram du mycélium indique une souche gram + avec un mycélium cloisonné qui porte des endospores. Ces endospores sont pédonculées sur le mycélium ou dispersés dans le milieu. La figure 2 montre une image prise au microscope électronique à balayage de la souche Ms-02. Tests biochimiques :
[0013] La tolérance de la nouvelle souche Ms-02 au NaCI a été testée sur le milieu CYC agar. La souche tolère 1% de NaCI et n'a pas été capable de croître à des concentrations supérieures. D'autre part la nouvelle souche Ms-02 n'utilise pas les sucres simples comme source de carbone comme le glucose, le saccharose, le galactose, le fructose, le maltose, le lactose, le mannose sur le milieu ISP9 selon le protocole décrit par Shirting et Gotllieb, 1966. Ce résultat a été confirmé en utilisant les galeries API 20E et 50 CHB. Sur le milieu ISP2 dépourvu de glucose, la souche présente une bonne croissance qui décroît en augmentant la concentration du glucose. Sur ce même milieu additionné de 10% de glucose, la croissance de la souche Ms-02 est inhibée.
[0014] La souche Ms-02 produit des pigments bruns diffusibles dans l'agar CYC à 0,5% de tyrosine, on peut dire que la souche dégrade la tyrosine.
Tests phylogénétiques :
[0015] La souche Ms-02 a été caractérisée phylogénitiquement. La séquence de l'ADNr 16S de la souche est la suivante :
[0016]AAAGG6TGAGTAACACGTGGGCAACCTGCCCGTAAGACTGGGATAACTCCG6GAAACCGGT GCTAATACCAGATAATCTCTTTCTCCGCATGGAGAAAGAGTAAAAGGCTTCGGCCACTTACGGATGG GCCCGCGGCGCATTAGCTGGTTGGNGGGGTAACGGCTCACCAAGGCGACGATGCGTAGCCGACCTG AGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGG AATTTTCCGCAATGGGCGAAAGCCTGACGGAGCAATGCCGCGTGAGTGATGACGGCCTTCGGGTTG TAAAACTCTGTTCTGAAGGAAGAAGTTCTGACGGTACTTCAGGAGAAAGCCCCGGCTAACTACGTGC CAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGG6GCGAGCGTTATCCGGAAATTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCA GGCGGTCATTTAAGTCAGGTGTGAAAGGCTGCGGCTCAACCGCAGAGCGGCACCTGAAACTGGATG ACTTGAGTGCAGGAGAGGAGAGCGGAATTCCCGGTGTAGCGGTGGAATGCGTAGAGATCGGGAGG AACACCAGTGGCGAAGGCGGCTCTCTGGCCTGTTTCTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGAGCA AACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAGGTGTCGGGGGGTCCTAC 7/000038
CCTCGGTGCCGAAGGTAACCCATTAAGCACTCCGCCT6GG6AGTACGGCCGCAAGGCTGAAACTCA AAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAA CCTTACCAGGGCTTGACATCCCGCTGACCGCTCCAGAGATGGAGCTTCCCTTCGGGGCAGCGGTGAC AGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTCAGTCCCGCAACGAGCGCAAC CCTTATCGCTAGTTGCCAGCATTCAGTTGGGCACTCTAGCGAGACAGCCGGTGAAAGCCGGAG6AA GGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGTCCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGCCGGT ACAATGGGTCGCCAACCCGCGAGGGGGAGCTAATCCCACAAAACCGGTCTCAGTTCGGATCGCAGG CTGCAACTCGCCTGCGTGAAGCCGGAATCGCTAGTAATC6CGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGT TCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTGCAACACCCGAAGTCGTNGAGGTAC ACCTTTTGGAACCAGCCGC
[0017] L'analyse de la séquence dans les bases de données internationales et la construction de l'arbre phylogénétique (Fig.3), ainsi que les résultats biochimiques et morphologiques rapprochent la nouvelle souche Ms-02 du genre Laceyelb qui regroupe 4 espèces décrites jusqu'à présent. Pour illustrer ces différences, le tableau 2 présente les traits de différenciation.
Tableau 1: analyse comparative des traits de la souche Ms-02 et ceux des souches proches du genre Laceyella
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PCT/MA2017/0000J8
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Nd : non déterminé [0018] A partir des résultats exposés, la souche Ms-02 serait une nouvelle espèce apparentée au genre Laceyella. Une actinomycète thermophile qui croît à une température de 55eC et pour laquelle le nom de Laceyella compost isp. nov est proposé.
[0019] La souche Laceyella composti Ms-02 a été déposée à l'autorité internationale de dépôt BCCM « Belgian Coordinated Collections of Microorganisms » sise à l'adresse suivante : Laboratorium voor Microbiologie, Universiteit Gent (UGent) K.L Ledeganckstraat 35 B-9000 Gent, Belgique. La date du dépôt est le 10 Août 2016, et ia date de l'attestation de la vérification de ia viabilité de la souche est le 12 Décembre 2016. La référence accordée à la souche par l'autorité internationale de dépôt est Laceyella composti Ms-02 LMG P-29782. L'authenticité et la pureté de la souche conservée au sein de l'autorité de dépôt ont été effectuées le 27 Oécembre 2016.
[0020] La nouvelle souche Ms-02 LMG P-29782 a été appliquée dans le procédé aérobie de dégradation des matières organiques. Dans cette invention, l'ajout de la souche à des concentrations comprises entre 10* et l09Uf:C/ml accélère le compostage en chauffant le tas sur une période plus longue.
[0021] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la souche est cultivée sur un milieu de culture comprenant le saccharose et l'extrait de levure pendant 3 jours à 55*C. Cette solution est mélangée avec des déchets organiques à composter (Fumier, déchets verts, résidus de culture, grignons d'olive, scierie de bois ....} à des proportions comprises entre S% et 10% (volume/poids). L'ajout de la solution d'actinomycète permet également de corriger l'humidité du tas pour permettre ie démarrage du procédé de compostage. [0022] Les exemples suivants illustrent l'effet de l'addition de la souche Ms-02 dans l'accélération du procédé de compostage
Exemple 1 :
[0023] Dans cet exemple, la souche Ms-02 LMG P-29782 est cultivée dans le bouillon nutritif (BIOKAR BK003HA) pendant 3 jours jusqu'à atteindre une concentration de 10* UFC/ml. Deux litres de cette culture ont servi pour inoculer un tas de 25 KG de déchets organiques à base de fumier, de sciure de bois de bois de taille de vigne dont le mélange possède les caractéristiques représentées sur le tableau suivant :
Tableau 2 : Caractéristiques du mélange compostable
Figure imgf000009_0001
[0024] Le tas témoin a reçu la même quantité du milieu culture stérile sans ajout de microorganismes.
[0025] Le suivi de la température des deux tas ainsi que la température ambiante sont représentés sur ia figure 4.
[0026] L'inoculation des déchets organiques par la souche Ms-02 LMG P-29782 a provoqué une augmentation de la température du tas qui a atteint plus de 60°C pendant 3 jours. Par contre, les déchets non inoculés n'ont atteint que 56eC pendant 24 heures. Le chauffage du tas permet en effet d'accélérer la durée de fermentation une meilleure dégradation des déchets organiques. [0027] Après 6 semaines de compostage, les composts obtenus ont été analysés pour déterminer leur qualité et leur maturité. Les résultats sont représentés sur la figure 5.
[0028} La caractérisation des composts obtenus indique clairement une meilleure dégradation de la matière organique résultant de l'addition de la souche Ms-02. Ainsi le taux de carbone organique baisse de 49,02% dans le compost non inoculé à 45,28% dans le compost inoculé. Cette meilleure dégradation se traduit également par une meilleure qualité du compost en Phosphore et en potassium avec une augmentation de 33% et de 21% respectivement.
Exemple 2; [0029] Dans cet exemple, la caractérisation des activités enzymatiques de la nouvelle souche Laceyella compost} sp. nov Ms-02 LMG P-29782 est fournie, ce qui explique son effet dans la dégradation de la matière organique.
[0030] L'activité amylolytique a été déterminée sur milieu nutritif gélosé contenant 1% (P/V) d'amidon soluble. Après 3 jours d'incubation à 55*C, la gélose est recouverte par une solution de lugol. L'hydrolyse est ainsi mise en évidence par l'absence de coloration autour des colonies. L'activité cellulolytique de la souche Ms-02 est testée sur une gélose à base de Carboxyméthylcellulose (CMCA). Après incubation, les boites sont inondées par une solution de rouge congo 0,1% puis lavées par une solution de NaCI 1M. La zone de compensation de l'activité enzymatique sera visible dans le lot de la croissance. L'activité lipolytiqueest étudiée sur un milieu gélosé à base de tween 80. La formation d'un halo opaque autour de la colonie indique une activité lipolytique. Afin de détecter l'activité protéolytique, la souche Ms-02 est repiquée sur la gélose nutritive au lait.Après incubation, le test d'activité est basé sur la diffusion de protéases sécrétées par cette souche dans le milieu de culture et la dégradation de la caséine du lait au tour de la colonie. Ce fait s'explique par l'observation directe d'un halo translucide autour de la colonie avec un diamètre proportionnel à la quantité des protéases libérées par les cellules.
[0031] Les résultats de criblage des activités enzymatiques sur le milieu solide ont démontré que la nouvelle souche Ms-02 LMG P-29782 libère les quatre enzymes recherchées dans son milieu externe (Amylase, cellulase, protéase et lipase) avec une meilleure dégradation de l'amidon et de tween comme illustré sur le tableau. Tableau 3 : résultats qualitatifs de production des eruymes extracellulaires
Figure imgf000011_0001
[0032] A fin de confirmer ce résultat, un dosage colorimétrique des enzymes amylolytiques et cellulolytique a été réalisé en incubant 0,5ml du surnagent de culture avec le substrat de l'enzyme (amidon ou CMC) puis en dosant les sucres produits parle réactif de l'acide 3-5- dinitrosallcylique à 550 nm dans l'UV / Vis spectrophotomètre. Une unité (U) est définie comme la quantité d'enzyme qui libère ΙμηηοΙ de groupes réducteurs de glucose par minute dans 04 M de tampon de phosphate de sodium (pH 7,0) avec 0,5% (p / v) d'amidon soluble et 0,5% (p / v ) CMC en tant que substrat à 37 · C. Le dosage de l'activité lipolytique a été réalisé selon le protocole décrit par Gupta et al., Anal Biochem 311:98-99 et le dosage de l'activité protéolytique est réalisé sur un milieu à base de caséine dont l'hydrolyse enzymatique résulte en libération de tyrosine qui est détecté par spectrophotométrie à 660nm.
[0033] Les résultats de quantification de la production des enzymes extracellulaires par la souche Ms-02 LMG P-29782 sont les suivants :
Cellulase : 0,12U/ml Amylase : 0,118U/ml Protéase : 0,049U/ml Upase : 0,06U/ml [0034] La nouvelle souche Laceyella composti sp. nov Ms-02 LMG P-29782 a libéré ainsi des quantités importantes d'enzymes amylolytiques, cellulolytique et lipolytique. Cette production de plusieurs enzymes est susceptible d'expliquer l'effet de la souche dans l'accélération du processus de compostage.

Claims

Revendications :
1) Composition pour accélérer le compostage des déchets organiques comprenant une nouvelle souche actinomycétale thermophile Laceyella composti sp. nov Ms-02 déposée à la collection coordonnée belge des microorganismes (BCCM) sous la référence Laceyella composti Ms-02 IMG P-29782.
2) Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que la souche Loceyella composti Ms-02 croît à des températures comprises entre 50*C et 60*C .
3) Composition selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la souche Laceyella composti Ms-02 croît dans un milieu de culture liquide contenant uniquement 4g/L d'extrait de levure et 10g/L d'extrait de malt.
4) Composition selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisée en ce que la souche Laceyella composti Ms-02 produit plusieurs enzymes extracellulaires qui hydrolysent les composés organiques.
5) Composition selon les revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la concentration de la souche Laceyella composti Ms-02 est supérieure à 106UFC/mt de milieu de culture
6) Composition selon les revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle est utilisée en mélange avec les déchets organiques à des proportions comprises entre 5% et 10%.
7) Composition selon les revendications 1 à 6 caractérisée en ce que son mélange avec les déchets organiques accélère leur compostage en amendements organiques.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110819554A (zh) * 2019-08-30 2020-02-21 杭州秀川科技有限公司 一种极端嗜高温菌及其在高温堆肥发酵中的应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383246B1 (en) 1999-08-06 2002-05-07 Nisshin Flour Milling Inc. Composting accelerator for plant-derived material
US20150079059A1 (en) 2013-09-16 2015-03-19 Calpis Co., Ltd. Method for sterilizing domestic animal litter by microorganism

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2593171B1 (fr) * 1986-01-17 1988-05-13 Production Commerc Engrais Phy Nouveau procede de compostage.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383246B1 (en) 1999-08-06 2002-05-07 Nisshin Flour Milling Inc. Composting accelerator for plant-derived material
US20150079059A1 (en) 2013-09-16 2015-03-19 Calpis Co., Ltd. Method for sterilizing domestic animal litter by microorganism

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUPTA ET AL., ANAL BIOCHEM, vol. 311, pages 98 - 99
LIU ET AL., BIORESOURCE TECHNOLOGY, vol. 102, 2011, pages 9040 - 9049

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110819554A (zh) * 2019-08-30 2020-02-21 杭州秀川科技有限公司 一种极端嗜高温菌及其在高温堆肥发酵中的应用
CN110819554B (zh) * 2019-08-30 2021-03-23 杭州秀川科技有限公司 一种极端嗜高温菌及其在高温堆肥发酵中的应用

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