[发明专利]一株蚕沙来源的纤维素降解菌DC11及其筛选方法和应用

说明书

本发明公开了一株蚕沙来源的纤维素降解菌DC11及其筛选方法和应用，所述枯草芽孢杆菌DC11是从蚕沙中分离、纯化获得，分类命名为枯草芽孢杆菌DC11Bacillus subtilis DC11，保藏编号为CGMCC NO.23618。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明所述枯草芽孢杆菌DC11在产纤维素酶、酶活性及生长性能方面都有很大优势；其在48h内该菌株的纤维素内切酶(CMCase)酶活为24.27IU/mL，纤维素外切酶(CX)活力为26.34IU/mL，滤纸总纤维素酶(FPase)活力37.87IU/mL。(2)所述枯草芽孢杆菌DC11具有很高的生物多样性价值，在富含纤维素的农作物秸秆、经济作物与药用植物废弃物等农业废弃物再利用技术中的开发与应用存在进一步研究的科学价值。

技术领域

本发明属于微生物学技术领域，涉及一种功能性菌株，具体为一株蚕沙来源的纤维素降解菌DC11及其筛选方法和应用。

背景技术

目前农业生产过程中产生的废弃物利用率极低，闲置状况严重，造成大量资源浪费和环境污染，农业废弃物已经成为最大的环境污染源之一。目前，农业废弃物资源化利用主要方式为堆肥发酵，但由于农业废弃物中存在着大量难降解的纤维素，严重限制了农业废弃物的堆肥效率。因此，加速纤维素的分解便成了农业废弃物快速充分腐熟资源化的关键。高产纤维素酶的功能菌株常作为外源微生物菌剂，用于高纤维农业废弃物的高效无害化处理，具有生态兼容性好、成本低、使用方便、无二次污染等优点，在高纤维素农业废弃物资源化和无害化处理领域具有天然的优势，备受重视和期待。许多微生物包括许多细菌、真菌和放线菌都有产纤维素酶的能力。但目前获得的菌株其纤维素酶活力普遍较低，即使酶活力很高的菌株在后续培养时也存在不稳定的现象。因此，从不同环境中筛选高效纤维素酶活力的菌株，并进一步开发成高效纤维素降解微生物菌剂仍然是人们努力的目标。

蚕沙，又名原蚕沙、原蚕屎、晚蚕沙、马鸣肝、晚蚕矢，是养蚕过程中由蚕的幼虫所排泄的固体粪便和食剩的残桑的统称。蚕沙是一种富含粗蛋白和碳水化合物的多组分物质。长期以来，蚕沙一般多直接用作农田肥料或被丢弃，随意丢弃的蚕沙废弃物因富含纤维素，降解缓慢，降解周期甚至长达数年。干蚕沙中含粗蛋白15.4％，粗脂肪3.88％，粗纤维含量更是高达19.6％，属于典型的高纤维素农业废弃物资源。大量研究表明，从富含纤维素的废弃物环境中分离降解纤维素的功能菌能显著提高纤维素废弃物堆肥转化效率。刘鹏等人将从泰山林地腐殖土中筛选到的纤维素降解菌C2菌株接种到蚕沙中进行堆肥腐熟试验，结果表明，蚕沙堆肥添加C2菌株能加快蚕沙的腐熟进程，提高堆肥的质量。岑贞陆等对蚕沙堆肥中可培养微生物菌群进行分离，结果发现，50℃下蚕沙堆肥中可培养纤维素降解菌群中细菌为优势菌群，同时证明放线菌T-1菌株具有最好的产纤维素酶条件，可作为微生物菌剂用于蚕沙堆肥处理。因此，筛选和分离高产纤维素酶的功能菌，尤其是从富含纤维素的废弃物环境中筛选分离降解纤维素的功能菌，通过对其纤维素降解能力和生物学特性测定，旨在获得能够高效、快速降解纤维素的优良菌种，对富含纤维素的农业废弃物的无害化处理微生物菌剂的研发及高效资源化循环利用具有重要意义。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，本研究旨在从中国农业科学院蚕业研究所桑蚕基地的蚕沙化粪坑内采集的蚕沙样品中，分离筛选出可降解纤维素的菌株，并通过酶活性测定，筛选出纤维素降解能力高、易于培养和繁殖的优势菌株，为农作物秸秆、经济作物与药用植物废弃物等农业废弃物的资源化循环再利用提供有效的技术支撑。鉴于此，本发明提供了一株蚕沙来源的纤维素降解菌DC11及其筛选方法和应用。

技术方案：一株产纤维素酶的枯草芽孢杆菌DC11，所述枯草芽孢杆菌DC11是从蚕沙中分离、纯化获得，分类命名为枯草芽孢杆菌DC11 Bacillus subtilis DC11，保藏编号为CGMCC NO.23618，保藏日期为2021年10月18日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地点为中国北京。