一種微生物菌群制劑的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種微生物菌群制劑的制備方法以及該 微生物菌群制劑及其應(yīng)用，該菌群來(lái)自于洋蔥及一批農(nóng)作物加工廢棄物的混合半固態(tài)發(fā) 酵，所制備的菌群制劑可以廣泛應(yīng)用到土壤改良、水處理、堆肥處理等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 自然界存在大量的天然微生物群落或菌群，比如，海水里面的微生物菌群可以包 括上千種不同的微生物；釀酒窖池里面的微生物菌群一般包含幾百到上千種微生物；人體 腸道里面包括一千多種不同的微生物，其中含量較高的約110種；天然微生物菌群中含量 最高的物種中可能有一半左右屬于未知菌（未知菌一般尚不知如何人工培養(yǎng)），人類對(duì)它 們了解甚少，只是知道它們的存在。
[0003] 每個(gè)天然的微生物菌群都是一個(gè)共生體，其中的每個(gè)物種都有自己的代謝網(wǎng)絡(luò)或 生物化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，這些生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)相互借力相互補(bǔ)充，對(duì)環(huán)境中的各種物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化， 滿足各個(gè)物種的食物和能源及遺傳需要，使得菌群在自己特定的生活環(huán)境中可以應(yīng)對(duì)系列 的生存挑戰(zhàn)。代謝互補(bǔ)性在菌種之間有復(fù)雜多樣的表現(xiàn)形式。除了代謝互補(bǔ)性，菌群中菌 種代謝網(wǎng)絡(luò)還存在復(fù)雜多樣的功能冗余性和一定范圍內(nèi)的排斥性。由于有冗余性的存在， 一個(gè)菌群的核心菌群可能有不只一組菌種，可以有2組或更多，分別適合在不同環(huán)境條件 下執(zhí)行對(duì)菌群生存至關(guān)重要的代謝反應(yīng)。菌群的特點(diǎn)之一是一旦處于特定的環(huán)境中（這些 環(huán)境本身也含有自身的菌群），菌群結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化和演化，可能再也不能回到起始的結(jié)構(gòu) 組成狀態(tài)。有些菌群因?yàn)樘幱趶?fù)雜多變的環(huán)境而且外來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)多時(shí)少，經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年 的進(jìn)化，保留下來(lái)的物種理論上具備協(xié)作應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜環(huán)境的能力。
[0004] 天然微生物菌群盡管組成復(fù)雜，但是人們往往使用其中的幾種、十幾種或幾十種 物種來(lái)表征這個(gè)菌群，原因之一是因?yàn)槟壳叭藗儗?duì)所有天然菌群的認(rèn)知還非常有限。即使 被用來(lái)表征菌群特征的幾種、十幾種或幾十種物種人們對(duì)它們的了解也比較有限，尤其是 它們之間如何相互作用來(lái)完成菌群的復(fù)雜神奇的生物學(xué)功能，依然存在很多的認(rèn)知空白。 表1是對(duì)本發(fā)明涉及的部分菌種的有關(guān)功能描述。
[0005]目前，微生物菌群制劑已被廣泛應(yīng)用，如中國(guó)專利（處理含氨廢水微生物菌群的 生產(chǎn)方法CN101724583A)公開了一種規(guī)模化生產(chǎn)用于處理含氨氮廢水菌群的方法；中國(guó)專 利（新型微生物菌群組合劑及其混合培養(yǎng)基CN101701197A)公開了一種應(yīng)用于城市污水 處理的微生物菌群組合劑；中國(guó)專利（一種多樣性土壤微生物菌群的制造方法及該菌群 CN103409141A)提供了多樣性土壤微生物菌群，可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)土壤改良、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域； 中國(guó)專利（一種用于豆柏發(fā)酵的復(fù)合菌群及其應(yīng)用CN104762234A)，提供了一種應(yīng)用于豆 柏發(fā)酵的復(fù)合菌群。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在利用天然的菌群在農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物中半固體發(fā)酵獲得一種復(fù)合菌 群，該復(fù)合菌群再通過(guò)可規(guī)?；囊后w培養(yǎng)，獲得可以直接稀釋使用的菌群制劑。本發(fā)明的 復(fù)合菌群中菌種復(fù)雜多樣，可以完成多種生物化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，能夠在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮 作用。
[0007] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種微生物菌群制劑的制備方法，該方法包括：
[0009] ⑴曲粉的制備：將洋蔥廢棄物、麥糠麩皮、米糠、廢棄無(wú)花果、豆類加工廢棄物混合 后粉碎制得農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物，農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物和水混合均勻后在敞口容器發(fā)酵，得到 的發(fā)酵物自然通風(fēng)干燥或加熱干燥后得到菌制劑母菌即為曲粉；
[0010] ⑵液體菌制劑的制備：曲粉、甘蔗糖蜜及紅參須粉混合進(jìn)行液體攪拌通氧培養(yǎng)后 得到液體菌制劑。
[0011] 上述方法還包括，將液體菌制劑分裝，分裝容器的蓋子包含半透膜，半透膜的孔徑 不大于〇. 4微米，可以透過(guò)空氣，但是不能透過(guò)微生物。
[0012] 所述步驟⑴中，農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物和水按照重量比7 :3混合均勻后在敞口容器中 37°C恒溫發(fā)酵48-72小時(shí)。
[0013] 所述步驟⑴中農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物各組分質(zhì)量含量為洋蔥廢棄物20-30%、麥糠麩 皮25 %、米糠30-40 %、廢棄無(wú)花果10 %、豆類加工廢棄物5 %。
[0014] 步驟⑴中曲粉含水量為5-15%。
[0015] 所述步驟⑴中，可添加0. 01-0. 1%的庫(kù)存曲粉，以加快發(fā)酵的速度和程度。
[0016] 所述步驟⑵中，發(fā)酵溫度為20_30°C，時(shí)間72小時(shí)。
[0017] 所述微生物菌群制劑中含有乳酸片球菌Pediococcus acidilactici、植物乳 桿菌（胚芽乳桿菌）Lactobacillus plantarum、戊糖乳桿菌lactobacillus pentosus、 副干酪乳桿菌Lactobacillus paracasei、根癌農(nóng)桿菌Agrobacterium tumefaciens、沙 雷氏菌屬Serratia sp.JL、發(fā)酵乳桿菌Lactobacillus fermentum、土壤桿菌Rhizobium larrymoorei、鐵基自養(yǎng)硝化菌Microbacterium testaceum、黃瓜藤黃單胞菌Luteimonas cucumeris、蒼白桿菌Ochrobactrum sp.幾、干酪乳桿菌Lactobacillus casei、旱金蓮果糖 桿菌Fructobacillus tropaeoli、酉昔酉愛(ài)桿菌Acetobacter setunensis。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下：
[0019] 本發(fā)明中微生物菌群制劑應(yīng)用領(lǐng)域包括土壤改良、污水處理、堆肥或垃圾處理、企 業(yè)生產(chǎn)環(huán)境凈化、各類動(dòng)物養(yǎng)殖等。
[0020] 本發(fā)明是基于天然微生物菌群研發(fā)的新型復(fù)合菌制劑，與已有方法相比，其效果 明顯，且應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣。本發(fā)明的制備方法和使用方法均易于掌握，使用簡(jiǎn)便。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] 本發(fā)明使用的菌種：乳酸片球菌Pediococcus acidilactici、植物乳桿菌（胚 芽乳桿菌）Lactobacillus plantarum、戊糖乳桿菌lactobacillus pentosus、副干酪 乳桿菌Lactobacillus paracasei、根癌農(nóng)桿菌Agrobacterium tumefaciens、沙雷氏 菌屬Serratia sp.幾、發(fā)酉孝乳桿菌Lactobacillus fermentum、土 壤桿菌Rhizobium larrymoorei、鐵基自養(yǎng)硝化菌Microbacterium testaceum、黃瓜藤黃單胞菌Luteimonas cucumeris、蒼白桿菌Ochrobactrum sp.幾、干酪乳桿菌Lactobacillus casei、旱金蓮果糖 桿菌Fructobacillus tropaeoli、醋酸桿菌Acetobacter setunensis，均為市售菌種，無(wú)特 殊性要求。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物的處理方法
[0025] 本發(fā)明中使用洋蔥廢棄物、麥糠麩皮、米糠、廢棄無(wú)花果、豆類加工廢棄物這5種 農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物為原料。洋蔥廢棄物包括洋蔥皮、洋蔥根、腐敗洋蔥、洋蔥渣等。豆類加 工廢棄物主要使用豆腐渣和工業(yè)豆餅。本發(fā)明5種廢棄物的相對(duì)含量并不需要特別固定， 但是一般情況下包括20-30 %的洋蔥廢棄物、25 %的麥糠麩皮、30-40 %的米糠、10 %的廢棄 無(wú)花果、5%的豆類加工廢棄物。上述原料通常分別室溫下通風(fēng)陰涼存放，僅在使用前按一 定比例混合并馬上進(jìn)行粉碎，直至最終的平均顆粒物直徑不大于2毫米。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 菌制劑母菌（曲粉）的制備與保存方法
[0028] 新鮮混合粉碎后的農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物7份加上3份重量的水混合均勻后在敞口容 器中37°C恒溫發(fā)酵48-72小時(shí)。為了適當(dāng)加快發(fā)酵的速度和程度，也可以在這一步適當(dāng)添 加一定數(shù)量（〇. 01-0. 1% )的庫(kù)存曲粉。發(fā)酵物自然通風(fēng)干燥或加熱干燥后即為曲粉，曲粉 的含水量在5-15%之間，可以室溫陰涼密封長(zhǎng)期保存。曲粉不宜經(jīng)常少量制備，而是需要規(guī) 模化制備，一次制備的數(shù)量最好可以足夠5年以上的時(shí)間使用，這樣可以最大程度地保存 原始曲粉的天然菌群種類，菌群組成在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)在后續(xù)的曲粉制備循環(huán)中發(fā)生 明顯改變。
[0029] 實(shí)施例3
[0030] 利用曲粉規(guī)模化制備液體菌制劑的方法
[0031] 液體菌制劑的制備規(guī)模并無(wú)特別限制。比如可以在1噸容器、5噸容器或10噸容 器中制備均可。舉例說(shuō)明噸容器中加入10公斤曲粉、