[发明专利]木质纤维素降解复合菌系及其培养方法和应用

说明书

本发明提供了一种木质纤维素降解复合菌系及其培养方法和应用，解决现有木质纤维素生物降解过程主要针对单一的微生物，降解速度较低的问题。其中复合菌系包括从腐烂秸秆中分离出的木霉、青霉、梭菌属、芽孢杆菌属及草螺菌属；所述木霉、青霉、梭菌属、芽孢杆菌属、草螺菌属的质量百分比分别为20％～40％、20％～40％、5％～10％、20％～40％、5％～10％。用于培养该复合菌系的复合菌培养基为纤维素刚果红培养基。利用该复合菌系的发酵培养基成分为：麦麸5％、玉米秸秆粉20％、酵母膏0.05％、蛋白胨0.3％、七水硫酸镁0.03％、磷酸二氢钾0.4％、二水氯化钙0.03％、硫酸铵1.5％、吐温‑80 0.8％、余量为水。该复合菌系在秸秆降解中的应用。

技术领域

本发明涉及复合菌剂技术，具体涉及一种木质纤维素降解复合菌系及其培养方法和应用。

背景技术

近几年来，全球粮食危机、能源危机、环境危机日益严重，人们逐渐将注意力转向地球上最丰富、最便宜的木质纤维素资源，木质纤维素是纤维素、半纤维素、木质素的混合物，是地球上最大的可再生资源。微生物降解和木质纤维素的转化是天然碳循环的重要部分，如果有效利用这一资源，将对解决当今世界面临的能源短缺和环境污染问题具有深远的意义。

由于约80％的玉米秸秆组分是纤维素、半纤维素、木质素，并且难以降解的木质素包覆了纤维素和半纤维素，因此，若想要实现纤维素和半纤维素的有效降解，首先去除木质素的屏障。

目前，对于木质纤维素生物降解的研究主要集中在真菌方面，并取得了一定的成效。木质纤维素是难以分解的物质，除了真菌，只有纤维素分解细菌和一些软体动物才能将其分解。分解的主要因素是形成纤维素酶。在真菌中，从其异养生命的实际过程中，可以看到许多物种发挥这种作用，主要称为野生型曲霉菌，青霉菌，毛壳菌，镰刀菌，木霉菌，漆斑菌属，尤其是所谓的植物寄生虫和腐朽木霉菌，如蜡伞属、奇果菌属、耙菌属、层孔菌等，它们会造成褐色斑块。纤维素分解细菌是分解木质纤维素的细菌，由于纤维素酶等的作用，纤维素总是可以分解成葡萄糖。这些细菌在腐殖质中更为常见。这些细菌包括能分解纤维素的好氧细菌，如细胞弧菌和细胞噬菌体。而在好氧条件下，土壤中纤维素的分解主要是由于真菌的分解。厌氧梭菌属的一些细菌在厌氧条件下具有分解纤维素的能力。纤维素分解菌(厌氧菌)也可寄生于食草动物的消化道，尤其是反刍动物的瘤胃。其中，它们参与纤维素分解活动，如产琥珀酸拟杆菌(Bacteroides succinoge-nes)、牛黄瘤胃球菌(Ruminococcusflavefacien－s)、白色瘤胃球菌(R.albus)、溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibriofibrisolvens)。

由于目前木质纤维素生物降解过程主要针对单一的微生物，而单一的微生物只能发挥低弱的作用甚至没有作用。其中包括纤维素降解真菌、细菌和放线菌。

发明内容

为了解决现有木质纤维素生物降解过程主要针对单一的微生物，降解速度较低的技术问题，本发明以腐烂的秸秆为新的生物资源，提供了一种木质纤维素降解复合菌系及其培养方法和应用。

本发明的技术方案为：

随着木质纤维素生物降解机理研究的不断深入，在生物降解过程中微生物间的协同关系也逐渐受到重视，秸秆的降解经过实验探究发现具有一定降解能力的微生物系进行组建，能够更好地发挥作用。

一种木质纤维素降解复合菌系，其特殊之处在于：包括从腐烂秸秆中分离出的木霉、青霉、梭菌属、芽孢杆菌属及草螺菌属；所述木霉、青霉、梭菌属、芽孢杆菌属、草螺菌属的质量百分比分别为20％～40％、20％～40％、5％～10％、20％～40％、5％～10％。

进一步地，所述木霉、青霉、梭菌属、芽孢杆菌属、草螺菌属的质量百分比分别为30％、30％、5％、30％、5％。

一种用于培养上述木质纤维素降解复合菌系的复合菌培养基，其特殊之处在于：