一株解淀粉类芽孢杆菌RSD8及其应用

摘要: 本发明属于微生物领域,具体涉及一株解淀粉类芽孢杆菌rsd8及其应用。背景技术:1、我国玉米种植面积广阔,秸秆资源丰富,但大量秸秆被焚烧或还田处理,造成资源浪费和...
一株解淀粉类芽孢杆菌RSD8及其应用

本发明属于微生物领域,具体涉及一株解淀粉类芽孢杆菌rsd8及其应用。

背景技术:

1、我国玉米种植面积广阔,秸秆资源丰富,但大量秸秆被焚烧或还田处理,造成资源浪费和环境污染。青贮是秸秆饲料化利用的重要途径,通过在厌氧条件下利用微生物发酵作用保存青绿饲料的营养特性。然而,全株玉米秸秆中木质纤维素结构复杂、降解难度大,直接导致纤维含量过高而可溶性糖的利用率过低,严重制约了青贮饲料的品质提升。

2、类芽孢杆菌属(paenibacillus)细菌因其能分泌多种细胞壁降解酶(如纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶等),在植物残体降解和农业废弃物资源化利用中受到关注。已有研究表明,paenibacillus polymyxa、paenibacillus glucanolyticus等菌种可用于青贮发酵,通过降解木质纤维素提升青贮品质。paenibacillus amylolyticus(解淀粉类芽孢杆菌)是一种已知的产纤维素酶菌株:菌株zjj-9的纤维素酶活性为34.26 u/ml;专利cn110257293b公开了菌株ky15具有解纤维素能力,用于促进植物生长;另有研究报道菌株27c64的纤维素酶活性较低、不能有效利用纤维素。然而,上述研究均未涉及paenibacillus amylolyticus在青贮发酵中的应用,也未涉及该菌种的酸性耐受能力和产酸能力。

3、将具有纤维素降解能力的菌株应用于青贮发酵,不仅需要其具备木质纤维素降解活性,还需在青贮发酵过程中伴随ph值快速下降形成的酸性环境中保持活性并发挥功能,这一要求并非所有产纤维素酶菌株都能满足。因此,针对全株玉米秸秆的资源化和饲料化利用,筛选兼具酸性耐受能力、纤维素降解及产酸能力的功能菌株,并将其应用于全株玉米的青贮发酵,对于提升青贮品质和促进秸秆资源化利用具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题为:针对传统青贮发酵的木质纤维素难降解及青贮发酵品质提升的问题,分离筛选具有酸性耐受能力、降解纤维素和产酸能力的菌株,并将其应用于以全株玉米秸秆作为原料的青贮发酵中,本发明的目的之一是提供一株具有酸性耐受能力、降解纤维素和产酸能力的芽孢杆菌,另一个目的是提供该菌株的应用。

2、本发明的技术方案为:一株解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8,简称rsd8,该菌株于2026年08月17日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmcc no:68841,保藏单位地址:广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼5楼。

3、含有解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8的微生物菌剂。

4、解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8或含有该菌株的微生物菌剂在全株玉米秸秆青贮发酵上的应用。

5、进一步地,所述处理为青贮发酵。

6、进一步地,所述青贮发酵是指将新鲜全株玉米刈割后,将其切断为2-5 cm的小段,接种上述所述的解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8或微生物菌剂,进行青贮发酵。

7、进一步地,所述青贮发酵方法为:以新鲜全株玉米秸秆刈割并切断后的2-5 cm小段为原料,控制含水率为65%-75%,按照1 × 106 cfu/g施用量进行添加上述所述的微生物菌剂,充分混合均匀后,压实并抽真空密封,在25 ± 2 ℃条件下避光发酵30 d。

8、与现有技术相比,本发明具有以下预料不到的技术效果:

9、本发明首次发现paenibacillus amylolyticus的极端酸性耐受和产酸能力:现有技术中该菌种虽被报道具有纤维素降解能力,但从未涉及酸性耐受和产酸能力。青贮发酵过程中ph值快速下降至4.0以下,对菌株的酸性耐受能力有特殊要求,本发明首次证实该菌种具备这一关键特性。

10、本发明菌株的纤维素酶活显著优于已知菌株:与已报道的paenibacillusamylolyticus zjj-9,纤维素酶活34.26 u/ml相比,本发明菌株rsd8的纤维素酶活达46.58u/ml,高出36%。这一显著的酶活优势无法从现有技术中合理预测。

11、本发明首次将该菌种成功应用于青贮发酵:将paenibacillus amylolyticus首次应用于全株玉米秸秆青贮发酵,实现了ph值降至3.43、乳酸和乙酸含量显著增加、氨态氮含量显著降低、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量显著降低、粗蛋白和可溶性碳水化合物含量显著提升等多维度的青贮品质改善。

12、保藏信息如下:

13、解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8,简称rsd8,该菌株已于2026年08月17日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmcc no:68841,保藏地址为广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

1.一株解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmcc no:68841。

2.含有权利要求1所述的解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8的微生物菌剂。

3.权利要求1所述的解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8或权利要求2所述的微生物菌剂在全株玉米秸秆青贮发酵上的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述全株玉米秸秆青贮发酵是指将新鲜全株玉米秸秆刈割后,将其切断为2-5 cm的小段,接种权利要求1所述的解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8或权利要求2所述的微生物菌剂,进行青贮发酵。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述全株玉米秸秆青贮发酵制备方法为:调节权利要求4所述的全株玉米秸秆小段的含水率为65%-75%,将权利要求1所述的解淀粉类芽孢杆菌(paenibacillus amylolyticus)rsd8或权利要求2所述的微生物菌剂按照1 ×106 cfu/g施用量进行添加,充分混合均匀后,压实并抽真空密封,在25 ± 2 ℃条件下避光发酵30 d。