本发明涉及微生物制剂领域，具体而言，涉及用于分解秸秆纤维素的微生物制剂及其制备方法和分解秸秆纤维素的方法。
背景技术：
我国秸秆资源丰富，每年秸秆产量达6亿吨左右，占世界秸秆总产量的20％～30％。然而，由于秸秆饲料粗纤维含量高，但蛋白质、矿物质含量低，因而畜禽对于秸秆的消化率低，而且秸秆的适口性差，这些都限制了秸秆的应用，用于饲料的秸秆还不足秸秆总量的1/10。如果能充分、有效的利用这些资源，将成为缓解当今人类面临的“粮食、能源、环境”三大危机，实现农业可持续发展的重要途径之一。
中草药饲料添加剂是指根据我国传统的中医理论，而在饲料中加入的一些具有益气健脾、消食开胃、补气养血的天然中草药。中草药饲料添加剂能够促进动物生长发育，提高生产性能，增强机体免疫机能，提高动物抗应激、抗疾病能力，而且具有无残留、不易产生耐药性和毒副作用等优点。
秸秆的细胞壁非常坚实牢固，细胞壁结构高度木质化，而且细胞壁构成秸秆干物质的80％，而易被家畜利用的可溶性碳水化合物、蛋白质、矿物质和胡萝卜素含量极少。秸秆细胞壁中高含量的木质素，也是影响其利用的最主要的因素。
目前秸秆的处理方法主要有物理处理法(如粉碎、热压等)，化学处理法(碱、氨、酸、或者其他药剂处理等)；微生物处理法以及综合处理法等四种处理方法。
其中，物理方法处理秸秆只是对秸秆的外形及结构进行改变，不改变秸秆的化学组成，而且对设备，能耗的要求较高，进而引起生产成本过高，不易推广。而采用化学法处理，虽然可以部分改变秸秆的化学组成，提高秸秆的消化率，但是化学法处理带来的污染和高成本使这一技术不能很好地推广。
利用微生物处理秸秆，可以将秸秆中的木质素和纤维素最终分解为二氧化碳和水，而微生物自身利用秸秆中营养物质的生长繁殖又可以产生大量的菌体蛋白；同时，微生物在代谢过程中还会产生大量的酶类和有机酸等有益物质，不仅可以提高发酵秸秆的适口性，还可以改善畜禽的肠道菌群的平衡，起到防病促生的作用。因此，利用微生物降解秸秆生产生物饲料是目前国内外重要发展趋势之一。
然而，虽然现有技术中已经公开了较多的以微生物处理秸秆的方法，但现有方法中仍然存在着发酵效率不理想以及发酵物适口性一般等不足之处。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种用于分解秸秆纤维素的微生物制剂，本发明中，通过根据微生物对于秸秆发酵作用以及微生物代谢物对于牲畜作用的不同，并将本发明菌种选用为原料菌种，具有进一步所制得的制剂中微生物搭配合理，秸秆发酵分解效果好等优点。
本发明的第二目的在于提供一种用于分解秸秆纤维素的微生物制剂的制备方法，本发明方法中，通过选用本发明菌种为原料微生物，并对培养基和培养条件进一步调整和优化，具有所制得的微生物制剂秸秆发酵分解效果好等优点。
本发明的第三个目的在于提供一种分解秸秆纤维素的方法，本发明方法中，以本发明微生物制剂进行秸秆纤维素发酵分解，从而能够在对秸秆纤维素有效分解的同时，还能够使得分解物的适口性好而且营养丰富。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种用于分解秸秆纤维素的微生物制剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌菌种分别在培养基中培养后，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌一级液体菌种；
2)将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌一级液体菌种分别在培养基中培养后，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌二级液体菌种；
3)将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌二级液体菌种分别在培养基中培养后，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌三级液体菌种；
4)将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌三级液体菌种分别在培养基中发酵培养后，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌发酵液；
5)将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌发酵液分别离心，并干燥后，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌菌粉；
6)将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌菌粉混合后，即为用于分解秸秆纤维素的微生物制剂。
可选的，本发明中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母菌菌种，和此三种菌种的一级液体菌种、二级液体菌种和三级液体菌种培养所用培养基为共用培养基；
其中，所述共用培养基的主要成分为：玉米粉4.0～5.0g/L，稻草粉3.0～4.0g/L，硝酸铵0.5～1.0g/L，硫酸镁0.1～0.2g/L，磷酸二氢钾0.2～0.3g/L，磷酸氢二钾0.1～0.2g/L，Fe3+0.001～0.002mol/L,Mn2+0.004～0.005mol/L,Zn2+0.003～0.004mol/L。
可选的，本发明中，嗜酸乳杆菌及其一级液体菌种、二级液体菌种和三级液体菌种培养所用培养基的主要成分为：玉米粉8～10g/L、柠檬酸二铵2～3g/L、磷酸氢二钾1～2g/L、Tween80 2～5g/L、三水乙酸钠4～5g/L。
可选的，本发明中，步骤1)中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母菌菌种的培养步骤为：将三种菌种分别接种于培养基中，并在30～35℃条件下培养20～24h；
步骤1)中，嗜酸乳杆菌菌种的培养步骤为：将嗜酸乳杆菌菌种接种于培养基中，并在35～40℃条件下培养20～24h。
可选的，本发明中，步骤2)中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母菌一级液体菌种的培养步骤为：将三种一级液体菌种接种于培养中，并在30～35℃条件下培养20～24h；
步骤2)中，嗜酸乳杆菌一级液体菌种的培养步骤为：将嗜酸乳杆菌一级液体菌种接种于培养基中，并在35～40℃条件下培养20～24h。
可选的，本发明中，步骤3)中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母菌二级液体菌种的培养步骤为：将三种二级液体菌种接种于培养中，并在温度为30～35℃、通气量为1:0.8的条件下，培养18～20h；
步骤3)中，嗜酸乳杆菌菌种的培养步骤为：将嗜酸乳杆菌二级液体菌种接种于培养基中，并在35～40℃的厌氧条件下，培养20～22h。
可选的，本发明中，步骤4)中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌三级液体菌种的发酵培养步骤为：将三种三级液体菌种接种于培养中，并在温度为30才35℃、通气量为1:0.5的条件下，培养28～30h；
步骤4)中，嗜酸乳杆菌菌种的培养步骤为：将嗜酸乳杆菌三级液体菌种接种于培养基中，并在35～40℃条件下，厌氧培养30～32h。
可选的，本发明中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌菌粉的重量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(2～3)。
同时，本发明还提供了一种用于分解秸秆纤维素的微生物制剂，所述微生物制剂是由本发明所述方法制备得到的。
同样的，本发明也提供了一种分解秸秆纤维素的方法，所述方法中使用本发明所述微生物制剂进行秸秆纤维素的分解。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明中，根据微生物对于秸秆分解作用不同以及不同微生物代谢产物对于牲畜生长作用不同，并参考各菌种生长特性不同，通过多菌种联合配伍共同厌氧发酵作物秸秆，从而在能够将秸秆有效分解的同时，还能够有效提高所得发酵分解物的适口性以及营养性；
(2)通过选用本发明菌种为原料微生物，并对培养基和培养条件进一步调整和优化，具有所制得的微生物制剂对于秸秆的发酵分解效果好等优点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明所用的菌种为黄孢原毛平革菌，产黄纤维单胞菌，产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌。
本发明中所用到的上述四种菌种均为采购自中国普通微生物菌种保藏管理中心的现有菌种,各菌种的试管菌种单独保存于温度为3～6℃的菌种保藏柜中。
本发明中，所述黄孢原毛平革菌能够有效降解秸秆中的木素质；产黄纤维单胞菌能够降解秸秆中的纤维素成分；产朊假丝酵母菌为饲料酵母；而嗜酸乳杆菌是一种具有良好抗病保健功效的益生菌，将这四种菌种配伍使用，不仅能够有效的对秸秆中难以分解的纤维素和木质素进行发酵分解，还能够为牲畜提供有益的益生菌，这解决了秸秆利用率低的问题，也为牲畜饲料的发展方向提供了新的思路。
本发明中，黄孢原毛平革菌，产黄纤维单胞菌，产朊假丝酵母菌菌种，以及上述三种菌种的一级液体菌种、二级液体菌种和三级液体菌种培养所用培养基均相同，故而命名为共用液体培养基；
而嗜酸乳杆菌菌种及该菌种的一级液体菌种、二级液体菌种和三级液体菌种培养所用培养基也都相同，但其组分与共同培养基原料组分不同，命名为嗜酸乳杆菌液体培养基。
本发明中，各级培养是逐步放大进行的，具体的：
在由黄孢原毛平革菌，产黄纤维单胞菌，产朊假丝酵母菌菌种制备相应的一级液体菌种的步骤中，是首先将菌种接种于装有200ml培养基的500ml三口瓶中，然后再在磁力悬浮搅拌器中进行搅拌培养的；
而由黄孢原毛平革菌，产黄纤维单胞菌，产朊假丝酵母菌一级液体菌种制备相应的二级液体菌种的步骤中，是首先是将一级液体菌种按照5％的接种量接种于装有200ml培养基的500ml三口瓶中，然后再在多层液体菌种摇床上进行培养的；
接着，在由黄孢原毛平革菌，产黄纤维单胞菌，产朊假丝酵母菌二级液体菌种制备相应的三级液体菌种的步骤中，是首先将10L二级液体菌种接种于装有70L培养基的体积为100L的种子罐中，然后再进行通气培养的；
最后，在发酵培养的过程中，是将100L黄孢原毛平革菌，产黄纤维单胞菌，产朊假丝酵母菌三级液体菌种分别接种于装有1400L培养基的体积为2000L的发酵罐中，然后再进行通气培养的。
同样的，在由嗜酸乳杆菌菌种制备嗜酸乳杆菌一级液体菌种的步骤中，是将嗜酸乳杆菌菌种接种于装有300ml培养基的500ml三口瓶中，然后再在摇床上培养的；
然后，在制备嗜酸乳杆菌二级液体菌种的步骤中，是将嗜酸乳杆菌一级液体菌种接种于装有300ml培养基的500ml三口瓶中，然后再在摇床上培养的；
接着，嗜酸乳杆菌三级液体菌种的制备，是将10L嗜酸乳杆菌二级液体菌种接种于装有70L培养基的体积为100L的种子罐中，然后再进行厌氧培养的；
最后，在发酵培养的过程中，是将100L嗜酸乳杆菌三级液体菌种接种于装有1400L培养基的体积为2000L的发酵罐中，然后再进行厌氧培养的。
本发明微生物制剂可以按照微生物制剂与秸秆质量比为1：(2000～3000)的比例混合，并在厌氧条件下发酵，得到秸秆发酵物。
进一步具体的，发酵所用秸秆可以为秸秆粉末或者粉碎至较大结构或者较大颗粒状的秸秆；同时，发酵可以在一年四季进行，在夏季温度较高条件下，发酵可以在7～10日内完成；而在冬季气温较低的情况下，发酵需要30～40才能完成。
实施例1
首先，分别配置适于不同菌种生长的培养基；
其中，黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母菌培养所用的共用液体培养基中营养物质组分以及含量为：玉米粉(5.0g/L)、稻草粉(3.0g/L)、硝酸铵(1.0g/L)、硫酸镁(0.1g/L)、磷酸二氢钾(0.2g/L)、磷酸氢二钾(0.1g/L)；微量元素：Fe3+(0.002mol/L)，Mn2+(0.004mol/L)，Zn2+(0.003mol/L)。
嗜酸乳杆菌液体培养基中各营养物质组分以及含量为：玉米粉10g/L、柠檬酸二铵2g/L、磷酸氢二钾2g/L、Tween80 2g/L、三水乙酸钠5g/L。
然后，按照如下所述方法制备本发明高效厌氧秸秆发酵剂：
1)一级液体菌种制备
i)将配制好的共用液体培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入200ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎，并在121℃下灭菌20min；灭菌后，分别在三角瓶中单独接种黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母试管菌种，并置于磁力悬浮搅拌器中，然后在温度为30℃、搅拌速度为120r/min的条件下培养20h，并分别得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母一级液体菌种；
ii)在500ml三角瓶装入嗜酸乳杆菌液体培养基300ml，并在121℃、高压条件下灭菌20min；然后，冷却至40℃，并在无菌条件下接种嗜酸乳杆菌试管菌种，然后，在39℃条件下，摇床培养20h，并得到嗜酸乳杆菌一级液体菌种；
其中摇床的转速为140r/min；
2)二级液体菌种制备
i)将共用液体培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入200ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎，121℃下灭菌0min，灭菌后，按照5％的接种量分别单独接种黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌以及产朊假丝酵母一级液体菌种，并将培养基置于多层液体菌种摇床中，在30℃温度条件下培养20h，并得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母二级液体菌种；
其中，摇床的转速为120r/min；
ii)在500ml三角瓶装入嗜酸乳杆菌液体培养基300ml，121℃高压灭菌20min；冷却至40℃后无菌条件下按照5％的接种量接种嗜酸乳杆菌一级液体菌种，于摇床39℃140r/min培养20h，并得到嗜酸乳杆菌二级液体菌种；
3)三级液体菌种制备
i)100L种子罐培养：将共用液体培养基装入到100L种子罐中，每个种子罐中装入液体培养基70L；然后，分别接种黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母二级液体菌种各10L，并在温度为30℃，通气量1:0.8的条件下培养18h，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母三级液体菌种；
ii)100L种子罐培养：在100L种子罐中，装入70L嗜酸乳杆菌液体培养基；然后，接种10L嗜酸乳杆菌二级液体菌种，并在39℃条件下厌氧培养20h；得到嗜酸乳杆菌三级液体菌种；
其中，培养过程中，每隔6小时搅拌一次，每次搅拌为在转速100r/m条件下搅拌10分钟；
4)发酵罐培养
i)将共用液体培养基装入2000L发酵罐装中，每罐中装入1400L共用液体培养基；然后，分别接种黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母三级级液体菌种各100L，并在温度为30℃、通气量为1:0.5的条件下，培养28h，得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母液体发酵液；
ii)向2000L发酵罐中，罐装1400L嗜酸乳杆菌液体培养基；然后，接种100L嗜酸乳杆菌三级液体菌种，并在39℃温度条件下，厌氧培养30h，得嗜酸乳杆菌液体发酵液；
其中，厌氧培养过程中，每隔6小时搅拌一次，每次搅拌为在转速100r/m条件下搅拌10分钟；
5)菌粉制备
将黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌、嗜酸乳杆菌发酵液分别通过离心得到菌泥，并将菌泥真空冷冻干燥后，分别得到黄孢原毛平革菌、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母菌以及嗜酸乳杆菌菌粉；
6)秸秆发酵剂制备
按黄孢原毛平革菌菌粉:产黄纤维单胞菌菌粉:产朊假丝酵母菌菌粉:嗜酸乳杆菌菌粉的重量比1:1:1:3的比例，将四种菌粉混匀，得到本发明用于分解秸秆纤维素的微生物制剂，即为高效厌氧秸秆发酵剂。
实验例1
在夏季，温度为30℃左右的条件下，按照本发明用于分解秸秆纤维素的微生物制剂与秸秆粉末质量比为1:1000的比例，将微生物制剂与秸秆粉末混合后，厌氧发酵7～10d；然后，停止发酵，检查后发现，秸秆粉末已经变为糊状，即发酵完成。
将发酵所的糊状发酵物以及未发酵的秸秆粉末分别用于月龄相同的黄牛肉牛的喂养，结果发现，黄牛对于秸秆发酵物的偏好程度更高；在喂食一段时间后，以秸秆发酵物喂食的黄牛肉牛明显增重明显多于喂食未发酵秸秆的黄牛肉牛。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。