CN1955276A - 有机微生物组合物和用途 - Google Patents

Abstract

有机微生物组合物和用途，涉及生物技术领域。该有机微生物组合物是采用木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌、酿酒酵母菌Li1012(Saccharomyces cerevisiae Li1012)为菌种，以纯种扩大培养、液体发酵培养、固体发酵培养等步骤制得的含细菌数1.0～4.0×10⁸cfu/g、酵母菌数3.0～8.0×10⁵cfu/g、霉菌数2.0～5.5×10⁶cfu/g的组合物，其含水量≤10％，用于制备有机肥料或饲料添加剂。用于制备的肥料对农作物的健康生长有着极大的作用，使农作物的产量大大提高，产品的质量有所提高，口感得到改善；产品制备方法简单，操作条件易控制，培养基原料来源广泛，价格低廉，生产周期短，生产成本低，有利推广应用；产品质量高。

Description

有机微生物组合物和用途

                          技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种含有活性微生物菌群的有机微生物组合物和用途。

                          背景技术

随着微生物应用技术更深入研究和工业化生产的推广应用，微生物的应用技术有了飞跃发展，特别是当人们意识到大量施用化肥和农药后造成对环境的污染和农产品质量的影响，长期过量使用化学肥料、农药，造成了土壤板结，生态环境失衡，有害化学残留物严重超标，用水污染，导致农产品的品质下降，食味口感差，多种应有的微量元素和营养流失。同样，用此等农作物生产出来的禽畜饲料又不能使禽畜进食后健康地生长，于是又采取了激素、抗生素等手段，形成了恶性循环，最终使我国的农产品长期处于低层次、低水平、低价格，出口更受到越来越高的壁垒限制。在食用方面，由于严重缺乏应有的微量元素和营养以及有害物质的超标严重地损害了广大消费者的免疫和健康。因此，微生物的应用技术已深入应用于农业。

含有活性微生物菌群的组合物是一种能够产生多种催化分解酶的有益微生物群体，它含有益细菌(Bacteria)、酵母菌(Yeast)、霉菌(Mold)三大类微生物，有强大的发酵分解能力。按食品卫生法检测是对人畜无害的菌类，它具有并能分泌出大量的强力糖化酶，脂肪分解酶，纤维分解酶，蔗糖分解酶，酒精分解酶，乳糖分解酶，氧化还原酶，麦芽糖分解酶，尿素分解酶等，有很强的好气性发酵能力，在短时期内便能发挥分解，催化有机质的作用，分解消除各种有害物质。

含有活性微生物菌群的组合物的各种发酵肥料，用于种植业，不仅能给农作物提供充足均衡的营养，而且还能依靠酵素菌群的强大发酵分解能力，逐步消除化肥、农药对于土地、产品的污染，改造土壤，达到绿色、有机标准，其中的含有活性微生物菌群的组合物能在土壤中长期持续发挥作用，从而起到增产增收，改善品质的效果。

含有活性微生物菌群的组合物饲料添加剂用于养殖对家畜起到很好的整肠作用，对有害菌在体内的活动有抑制和呆死作用，从而对保持健康起到很大的作用。由于含有活性微生物菌群的组合物及其酶类的作用，饲料在家畜的消化器官内容易很好地消化，提高了食物的消化率，降低粪便的臭味，减少畜舍，鸡舍臭味对环境的公害。

有关报道含有活性微生物的有机肥、饲料添加剂的专利和文献很多，它们都是各自选择一些不同的有益菌群，进行发酵培养来制备肥料、饲料添加剂，每个肥料、饲料添加剂的生产厂家都要建立一套微生物菌群的培养、保存、发酵的设备这样由于生产厂家的设备、条件、能力等的限制，所生产的肥料、饲料添加剂满足不了广农业生产的需要，所以我们有必要开发适合中国国情的含有活性微生物菌群的组合物，应用该组合物只要用堆肥的方式，不需特殊的微生物菌群的培养、保存、发酵的设备，也不需要工厂就可以制备有机肥料和饲料添加剂，有利于在广大的农村推广应用。

                         发明内容

本发明的目的在于提供一种适合中国国情的含有活性微生物菌群的有机微生物组合物，可用于制备肥料、饲料添加剂。

为实现上述目的，本发明所提供一种有机微生物组合物，是采用木霉菌(Trichoderma)、曲霉菌(Aspergillus niger)、放线菌(Actinomyces)、芽孢杆菌(Bacillus subtilis Bacillus licheniformis)、酿酒酵母菌Li1012(Saccharomyces ceresisias Li1012)为菌种，以如下制备步骤制得的含细菌数1.0～4.0×10⁸cfu/g、酵母菌数3.0～6.0×10⁵cfu/g、霉菌数2.0～5.5×10⁶cfu/g的组合物，其含水量≤10％，所述的制备步骤：

第一步 纯种扩大培养：将固体培养基A置于透明容器中，灭菌，分别取木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌菌种分别接种于固体培养基A中，于30～33℃恒温培养48～72小时；

第二步 液体发酵培养：取酿酒酵母菌Li1012 CCTCC No.M206044菌种接种于液体培养基中，于30～32℃恒温振荡培养或在通氧下150转/分的转速下培养18～20小时得发酵液；

第三步 固体发酵培养：在发酵罐中加入固体培养基B，取固体培养基B重量的0.06～0.2％的经第二步液体发酵培养所得的发酵液和各取固体培养基B重量的0.1～0.3％经第一步纯种扩大培养的木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌接入发酵罐的固体培养基B中，于温度31～34℃，培养30～36小时得固体培养物；

第四步 将第三步所得的固体培养物在70℃以下干燥，控制所得组合物的含水量≤10％。

上述第一步 纯种扩大培养时采用的固体培养基A可以采用下列重量份的原料组成：麸皮80、玉米粉20、水70～80或麸皮80、玉米粉10、米粉10、水70～80等，为了节约生产成本优选采用麸皮100份、水70～80份(重量份)的原料组成；

第二步 液体发酵培养：所说的液体培养基可以采用下列重量百分比的原料组成：酵母膏0.5～0.8％、蛋白胨1.0～1.3％、葡萄糖0.5～0.8％、白砂糖1.0～1.3％、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)0.12～0.15％、其余为水；优选采用PH值为6.4～7.0，由下列重量百分比的原料组成：

酵母膏0.5～0.8％    蛋白胨1.0～1.3％    葡萄糖0.5～0.8％

白砂糖1.0～1.3％    其余为水。

第三步 固体发酵培养时：所说的固体物培养基B，可以用下列重量百分比的原料组成：

1、麸皮45份、米糠40份、黄豆饼粉5份、玉米粉10份、水45～50份；

2、麸皮50份、米糠40份、玉米粉10份、水45～50份；为了节约生产成本优选采用下列重量份的原料组成：

麸皮90～95份  米糠10～5份  水45～55份

为了提高组合物的产量和方便使用，所说的第三步固体发酵培养可采用二级发酵，即在经一级固体发酵培养所得到的含活性微生物菌群的组合物后进一步进行二级发酵。取一级固体发酵培养所得的活性微生物菌群的组合物按固体培养基C重量的1％接入固体培养基C中进行发酵培养，发酵培养温度45～60℃，视物料发酵温度情况进行翻堆通气，一般在接种后的24小时开始翻堆一次，以后每隔12小时翻堆一次，培养72～96小时后在70℃以下干燥，控制组合物的含水量≤10％，所得含活性微生物菌群的组合物中含细菌数为1.0～2.0×10⁸cfu/g，酵母菌数为3.0～4.0×10⁵cfu/g，霉菌数为2.0～3.0×10⁶cfu/g；

为了节约生产成本优选采用下列重量份的原料组成，所说的固体培养基C可以采用下列重量份原料组成：

麸皮50份、米糠48份、玉米粉2份、红糖1.5份、水份50～55份；优选采用麸皮50份、米糠48份、红糖2份、水份50～55份作固体培养基C。

本发明所用的酿酒酵母菌Saccharomyces cerevisiae菌号为Li1012，2006年4月30日保藏于中国武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCCNO：M206044，该菌株比啤酒酵母菌的菌株生长时的菌体厚实，湿润，保存期稳定，用于生产时进入产酒精状态比啤酒酵母菌的菌株快一倍以上。

木霉菌(Trichoderma)、曲霉菌(Aspergillus niger)、放线菌(Actinomyces)、芽孢杆菌(Bacillus subtilis Bacillus licheniformis)是公知的有益菌。

芽孢杆菌是一种需氧的非致病菌，它在肠道或储藏过程中都以内生子的形式存在，不消耗饲料养分，可保持饲料的质量，进入肠道后，在肠道迅速复活，复活率接近100％，它能使空肠内的PH值下降，氨浓度降低，并消耗大量的氧，维持肠道厌氧环境，抑制病菌的生长，维持肠道正常生态平衡，它能产生活性很高的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多种氨基酸。芽孢杆菌的抗抑性强，具有耐高温、耐酸碱等特点。

曲霉菌在代谢过程中能产生多种活性很强的酶系如葡萄糖淀粉酶、α淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等。能提高饲料的消化率和营养的转化率。

木霉菌是生产纤维素酶的重要菌种，能强烈分解纤维素和木质素等复杂物质，加速饲料中桔杆、稻壳、麸皮等纤维质的分解，提高饲料的消化率和利用率。

放线菌是天然抗生素的主要产生菌，能提高禽畜的抗病能力。

本发明所提供的有机微生物组合物可用于制备有机肥料或饲料添加剂。

本发明具有以下优点：

1.本发明用了新型的酿酒酵母菌，所得的活性微生物菌群的组合物，在用于制备肥料、饲料添加剂的过程中能迅速高效地产生高级酒精。为生产抑制病原菌的放线菌、乳酸杆菌提供了很好的营养源，从而高效地繁殖，用于制备肥料对农作物的健康生长有着极大的作用，使农作物的产量大大提高，产品的质量有所提高，口感得到改善。用于制备饲料添加剂对禽畜的健康生长也有着极大的作用

2.本发明的产品制备方法简单，操作条件易控制，培养基原料来源广泛，价格低廉，生产周期短，生产成本低，有利推广应用。

3.产品质量高。本发明采用微生物液体与固体相结合发酵技术，可较好解决固体固体发酵过程中，发酵周期长，容易污染，各种发酵条件难以控制问题。保证了产品质量。

下面通过具体实施例进一步阐述本发明的技术方案和有益效果

                       具体实施方式

实施例1  酿酒酵母菌Li1012(Saccharomy44ces cerevisiae Li1012)的来源、培养和保存

来源：从广东白云区种植的荔枝果园的土壤中分离选育而得的野生酵母菌。经中国武汉大学中国典型培养物保藏中心鉴定为酿酒酵母菌Li1012

培养：

采用的培养基：将马铃薯去皮，切成小块，加水煮沸30～45分钟，过滤，将过滤后的马铃薯与葡萄糖和水按照重量比10∶1∶50混合在一个大气压下灭菌18～30分钟。

菌株培养：将酿酒酵母菌Li1012接种于上述培养基中，置于32～35℃的培养箱中培养3～5天得酵母菌种。

菌株保存：

斜面培养基配方：酵母膏0.5～0.8％  蛋白胨1.0～1.3％  葡萄糖0.5～0.8％  白砂糖1.0～1.3％  琼脂2％  PH＝6.4  其余为水。一个大气压，灭菌20分钟。

将培养基制作斜面试管，划线接种培养后，放置3～5℃冰箱保存。

实施例2  有机微生物组合物的制备

步骤一：(1)纯种扩大培养：称取麸皮1000g水700g搅拌混匀后作固体培养基A，分装在500ml的三角瓶中，每瓶装300g的培养基A，0.1MPa灭菌30分钟分别取木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌的菌种在无菌条件下分别接种于装有培养基的三角瓶内，置于恒温箱培养中，在30～33℃培养72小时；

(2)液体发酵培养：

称取酵母膏5g、蛋白胨10g、萄糖8g、白砂糖12g、水965g搅拌溶解后PH值为6.5作液体培养基，分装在500ml的三角瓶中，每瓶装250ml，0.1MPa灭菌30分钟，取实施例1的酿酒酵母菌种在无菌条件下接种于装有液体培养基的三角瓶内，置于摇床，于30～32℃恒温振荡培养20小时得发酵液。

(3)用5M³发酵罐进行固体发酵培养：

称取麸皮450公斤、米糠50公斤、水量为250kg，置发酵罐中搅拌混匀后放置2小时作固体培养基，0.1MPa灭菌30分钟后，放冷至40度，在无菌条件下加入上述培养的300g木霉菌、300g曲霉菌、300g放线菌、300g芽孢杆菌和1000g的酿酒酵母菌的发酵液，搅拌、调节发酵罐通气量到0.5立方米/分钟，控制温度在31～34℃培养36小时，出料得固体培养物；

(4)所得的固体培养物在70℃以下干燥，所得组合物的含水量为5.8％，按GB 4789-94食品卫生微生物学检验标准和NY/T 227-94标准测定得该组合物的细菌数为3.0×10⁸cfu/g，酵母菌数为7.0×10⁵cfu/g，霉菌数为5.0×10⁶cfu/g

实施例3  有机微生物组合物的制备

(1)纯种扩大培养：称取麸皮2000g水1500g搅拌混匀后作固体培养基A，分装在500ml的三角瓶中，每瓶装250g的培养基A，0.1MPa灭菌30分钟分别取木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌的菌种在无菌条件下分别接种于装有培养基的三角瓶内，置于恒温箱培养中，在30～33℃培养48小时；

(2)液体发酵培养：

称取酵母膏80g、蛋白胨130g、萄糖50g、白砂糖100g、水9640g搅拌溶解后PH值为6.5作液体培养基，装于5L的发酵罐中，0.1MPa灭菌30分钟，取实施例1的酿酒酵母菌种在无菌条件下接种，在通氧下150转/分的转速搅拌下控制30～32℃，培养18小时得发酵液。

(3)用10M³发酵罐进行固体发酵培养：

称取麸皮950公斤、米糠50公斤、水量为500kg，置发酵罐中搅拌混匀后放置2小时作固体培养基，0.1MPa灭菌30分钟后，放冷至40度，在无菌条件下加入上述培养的1500g木霉菌、1500g曲霉菌、1500g放线菌、1500g芽孢杆菌和3000g的酿酒酵母菌的发酵液，搅拌、调节发酵罐通气量到0.5立方米/分钟，控制温度在31～34℃培养36小时，出料得固体培养物；

(4)所得的固体培养物在70℃以下干燥，所得组合物的含水量为8.8％，按GB/T 4789-94和NY/T 227-94标准测定得该组合物的细菌数为4.0×10⁸cfu/g，酵母菌数为8.0×10⁵cfu/g，霉菌数为5.5×10⁶cfu/g

(5)二级固体发酵：

称取米糠480公斤、麦麸500公斤、红糖20公斤、水550公斤作固体培养基C，另称取上述(4)所得的组合物10公斤

制备方法：

1.将红糖溶于20公斤90℃以上热水中，经搅拌使其全部溶解，再倒入配备的干净清水中备用。

2.将米糠、麦麸和原种倒入容器中充分混匀。

3.将红糖水均匀加入原料中充分混匀。

4.将拌和好的混合物倒入发酵槽内，料层厚度为40-50公分，将表面刮平，盖上麻袋进行自然发酵，控制温度不超过60℃。

5.在发酵过程中每24小时翻堆一次，共发酵120小时立即将物料在70℃以下干燥。所得的组合物测定含水量为5.8％，按GB/T 4789-94和NY/T 227-94标准测定得该组合物的细菌数为1.8×10⁸cfu/g，酵母菌数为4.0×10⁵cfu/g，霉菌数为2.8×10⁶cfu/g

实施例4  发酵有机肥的制备

a.取红糖2公斤加20公斤水煮开后凉至40℃以下，倒入米糠48公斤和实施例3的微生物组合物10公斤中，并搅拌混合均匀；

b、将骨粉100公斤、鸡粪300公斤、豆粕100公斤、鱼粉50公斤等需要的原料和山土450公斤、水450公斤混合；

c、再将a和b搅拌混合均匀后堆成山形进行自然发酵；

d.每隔24小时翻堆一次，共发酵五天后70以下干燥即可作肥料使用。所制备的的肥料中含细菌数5.0×10⁷cfu/g，酵母菌数4.0×10⁴cfu/g，霉菌数2.0×10⁴cfu/g

实施例5  应用实施例4所提供的肥料效果试验

采用实施例4制成的发酵有机肥，用于种植苦瓜和其它肥料对比试验如下：

实验日期：2003年9月1日开始

检测日期：2003年12月5日

试验方法：用4种不同的肥料用于苦瓜种植的实验，4种肥料共进行六个平行处理，每个处理进行三个重复，各实验地收获后进行检测项目的测定。施肥的方法和数量相同。

试验样品：

样品1：施用实施例4本发明的发酵有机肥

样品2：施用广州市农业科学研究所花东种植试验基地自制农家有机肥

样品3：施用市售百康有机复合肥

样品4：施用有机无机复混肥

试验结果：

试验样品	重复	还原糖(％)	粗蛋白(％)	维生素C(mg/kg)	产量公斤/亩
						1	I	0.71	0.73	7.90×102	1229.2
II	0.76	0.85	1.49×102	1092.3
					III		0.43	0.57	9.96×102	1080.3
平均	0.63	0.71	6.45×102	1134.1
					2		I	0.98	0.65	9.02×102	1010.0
II	0.52	0.82	1.10×103	966.7
						III	0.50	0.91	1.05×103	970.0
平均	0.67	0.79	1.02×103	982.2
						3	I	0.54	0.72	1.41×103	881.7
II	0.71	0.73	1.51×103	928.3
					III		0.73	0.74	1.46×103	830.0
平均	0.66	0.73	1.46×103	880.0
					4		I	0.52	0.84	1.69×103	931.7
II	0.40	0.73	1.07×103	1008.7
						III	0.62	0.72	1.25×103	1146.7
平均	0.51	0.76	1.34×103	1029.0

结论

从检测结果可以看出，用4种不同的肥料进行的苦瓜种植实验中，种出的苦瓜在还原糖、粗蛋白、维生素C含量方面基本持平，差异不明显，但样品1的产量平均比其它肥料高出13.8％。

实施例6  饲料添加剂的制备

1.材料：红糖3公斤、实施例3的微生物组合物8公斤、骨粉40公斤、豆粕20公斤、鱼粉30公斤、干净山土1000公斤；

2.红糖加水450公斤煮开后凉至40℃以下，倒在混合均匀的米糠、微生物组合物上，并搅拌均匀再与骨粉40公斤、豆粕20公斤、鱼粉30公斤、山土1000公斤混匀；

3.将上边混匀的物料置于发酵槽堆积，料层的厚度为40～50公分以后每隔24小时翻堆一次，共发酵五天即可在70℃干燥

该发酵完成的饲料添加剂中含细菌数5.0×10⁷cfu/g，酵母菌数4.0×10⁴cfu/g、霉菌数2.0×10⁴cfu/g

实施例7  用饲料添加剂喂养小猪阶段试验情况

试验方法：小猪30头，随机分成三组，每组10头，其中公猪7头、母猪3头。喂养时间、方式、条件相同

试验组1：本发明实施例6发酵饲料添加剂2％、另外98％玉米粉、麸皮、米糠、豆粕等任意混合物作饲料喂养

试验组2：本发明实施例6发酵饲料添加剂4％、另外96％玉米粉、麸皮、米糠、豆粕等任意混合物作饲料喂养

对照组3：用玉米粉、麸皮、米糠、豆粕等任意混合物作饲料喂养

试验结果：

	喂养天数天	小猪试验前总体重Kg	试验后总体重Kg	增重Kg	平均每头日增重g	腹泻头
							试验组1试验组2对照组	262626	220.5217.0220.5	418.25421.00398.50	197.75204.00178.00	760.6784.6685.0	004

结论：作为猪饲料添加剂喂养小猪，有效地防治仔猪的红白痢，降低腹泻率40％)以上，提高仔猪食粮转化率17％，日增重提高20％，比对照组提高14％以上。

Claims (5)

1、一种有机微生物组合物，其特征在于：是采用木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌、酿酒酵母菌Li1012(Saccharomyces cerevisiae Li1012)为菌种，以如下制备步骤制得的含细菌数1.0～4.0×10⁸cfu/g、酵母菌数3.0～8.0×10⁵cfu/g、霉菌数2.0～5.5×10⁶cfu/g的组合物，其含水量≤10％，所述的制备步骤：

第一步纯种扩大培养：将固体培养基A置于透明容器中，灭菌，分别取木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌的菌种分别接种于固体培养基A中，于30～33℃恒温培养48～72小时；

第二步液体发酵培养：取酿酒酵母菌Li1012CCTCC No.M206044的菌种接种于液体培养基中，于30～32℃恒温振荡培养或在通氧下，150转/分的转速下培养18～20小时得发酵液；

第三步固体发酵培养：在发酵罐中加入固体培养基B，取固体培养基B重量的0.06～0.2％的经第二步液体发酵培养所得的发酵液和各取固体培养基B重量的0.1～0.3％经第一步纯种扩大培养的木霉菌、曲霉菌、放线菌、芽孢杆菌接入发酵罐的固体培养基B中，于温度31～34℃，培养30～36小时得固体培养物；

第四步将第三步所得的固体培养物在70℃以下干燥，控制所得有机微生物组合物的含水量≤10％。

2.根据权利要求1所述的有机微生物组合物，其特征在于：

第一步纯种扩大培养时采用的固体培养基A由下列重量份的原料组成：

麸皮100份    水70～80份；

第二步液体发酵培养：所说的液体培养基PH值为6.4～7.0，由下列重量百分比的原料组成：

酵母膏0.5～0.8％    蛋白胨1.0～1.3％    葡萄糖0.5～0.8％

白砂糖1.0～1.3％    其余为水；

第三步固体发酵培养：所说的固体物培养基B，由下列重量份的原料组成：

麸皮90～95份  米糠10～5份  水45～50份。

3.根据权利要求1、2所述的有机微生物组合物，其特征在于：所说的第三步固体发酵培养采用二级发酵，在经一级固体发酵培养所得到的有机微生物组合物后进一步进行二级发酵，取一级固体发酵培养所得的有机微生物组合物按固体培养基C重量的1％接入固体培养基C中进行培养，在温度45～60℃，培养72～96小时后，70℃以下干燥，控制组合物的含水量≤10％，所得有机微生物组合物含细菌数为1.0～2.0×10⁸cfu/g，酵母菌数为3.0～4.0×10⁵cfu/g，霉菌数为2.0～3.0×10⁶cfu/g。

4、根据权利要求3所述的有机微生物组合物，其特征在于：所说的固体培养基C由下列重量份原料组成：

麸皮50份  米糠48份  红糖2份  水份50～55份。

5、一种如权利要求1的有机微生物组合物的用途，在于制备有机肥料或饲料添加剂。