本发明属于海藻加工技术领域，具体涉及一种通过微生物降解从海藻中提取海藻中间体的方法。
背景技术：
海藻富含多种营养成分，包括维生素、多糖、藻朊酸、甘露醇、甜菜碱、高度不饱和脂肪酸、抗生素以及多种天然植物激素等。海藻生物结构简单，利于加工提取活性物质，已被广泛应用于医药、食品、工业、农业等领域。海藻肥是指以海藻或海藻提取物为原料，通过发酵、酸碱工艺或肥料混配工艺生产出来的生物肥。海藻肥中的核心物质是纯天然的海藻中间体提取物，海藻经过特殊生化工艺处理后，提取的海藻中的精华物质，极大地保留了海洋生物的天然活性成分，含有大量的非含氮有机物有陆生植物无法比拟的铜、钼、锌、硼、钾、钙、镁和碘等40余种矿物质元素和丰富的维生素，特别含有海藻中所特有的海藻酸、海藻多糖、甘露醇、高度不饱和脂肪酸和多种天然植物生物调节剂，如，细胞激动素、生长素、脱落酸和甜菜碱等，具有很高的生物活性，具有促进作物生长、提高作物产量及品质的作用，已引起国内外的普遍关注，利用海藻提取中间体可以与大量元素、微量元素等混配制作成的新型肥料，即为海藻肥。与传统化肥相比，海藻肥在促进作物增产、提高植物抗逆能力以及无公害等方面都具有显著优势。它不仅能促进作物根系发育，提高植物光合作用，而且还能促进果品早熟，大大改善农作物品质，特别是地蔬菜、瓜果、花卉等经济作用，应用效果更为显著。海藻肥还可以与化肥复配成有机、无机复合肥、增强肥效、改善土壤结构，增加土壤的透气保水能力。另外，由于土地长期使用化学肥料，使生态环境、土壤的理化性状以及土壤微生态都受到了不同程度的破坏，使用海藻肥具备环保、高效及易吸收的三大特性，符合当今国内外肥料多元高效化、复合专用化、长效多功能化和绿色环保化发展的总趋势。这类新型肥料在农业上的应用是维护农田生态平衡、改善农业生态系统、实现农业可持续发展的有效手段。
海藻中间体提取工艺一般分为碱提取法、酸提取法、酶提取法及生物提取法等。其中，碱提取法提取出来的海藻提取物一般呈碱性，品相粗糙，且除海藻酸外其他功能成分破坏严重，施用过程中需调整ph值。酸提取法在高温高压下进行，对功效成分包括海藻酸破坏严重。目前国内大多数厂家主要采用碱提取法，即采用碱性试剂在70-80℃条件下对海藻进行化学提取，海藻多糖含量仅为1.0-2.5%。生物提取法则是利用微生物发酵过程中产生的酶系进行海藻破壁及大分子的降解及转化，使海藻中的生物活性大分子转化为更利于作物吸收利用的小分子和水溶性物质，同时，因为在生物提取过程中不添加任何强酸或强碱成分，海藻中的营养及生物活性物质得以完整的保留在海藻中间体中。
目前，该技术在国内仅限于理论研究阶段，尚未进行工业化生产，主要制约原因在于使用菌种单一、降解效率低、海藻多糖含量达不到国家标准、以及生产成本较高等问题，为解决这一系列问题，本发明以微生物降解技术为核心，开发了一种针对海洋生物肥料需求的海藻中间体无损、绿色、环保提取新工艺。
技术实现要素：
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种通过微生物降解从海藻中提取海藻中间体的方法，该方法利用微生物发酵，采用发酵液作用于海藻，能高效、快速、温和、全面、且安全，无害的从海藻中提取海藻中间体，在提取过程中不添加任何强酸或强碱成分，海藻中的营养及生物活性物质得以完整的保留在海藻中间体中。
本发明通过微生物降解从海藻中提取海藻中间体的方法是通过下述的技术方案来实现的：
一种通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
在海藻浸泡液中加入发酵液a，搅拌，加热，再加入硫酸铜与鳌合剂的混合溶液，加热，搅拌，冷却，打浆，得海藻中间体；
或在海藻浸泡液中加入碱性化合物和发酵液b，搅拌均匀并加热，再加入硫酸铜与鳌合剂的混合溶液，加热，搅拌，冷却，打浆，得海藻中间体；
或在海藻浸泡液中加入发酵液a，搅拌，加热；再加入碱性化合物和发酵液b，搅拌均匀并加热，最后加入硫酸铜与鳌合剂的混合溶液，加热，搅拌，冷却，打浆，得海藻中间体。
优选的，上述的发酵液a为以下的任一种菌种发酵后产生的发酵液，或者是由以下两种或两种以上菌种发酵后产生的发酵液混合而成，上述的菌种为：黑曲霉、康氏木霉、里氏木霉、米曲霉、白僵、哈茨木霉、绿色木霉、淡紫拟青霉、细黄链霉菌、热纤梭菌、施氏假单胞菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌；
上述的发酵液b为巨大芽孢杆菌、欧文氏芽孢杆菌、类产碱假单胞菌、克鲁氏酵母、黑曲霉、绿色木霉、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌发酵液中的至少两种；
上述的碱性化合物为氢氧化钾、氢氧化钠、硝酸钾、硝酸钠、醋酸钠、醋酸钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸镁、硫酸钠、硫酸镁中的至少一种；
上述的鳌合剂为：edta、eddha、atmp、edtmps、聚磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种。
优选的，当上述的海藻为海带时，本发明的方法包括下述的步骤：
（1）称取100-200份干海带，洗净后加600份水浸泡至海带充分吸水，得700-800份浸泡液；
或取鲜海带50-100份，洗净后加650-700份的水浸泡至海带充分吸水，得700-800份浸泡液；
（2）取300-1100份的发酵液a，加入到步骤（1）的浸泡液中，得混合溶液ⅰ，混合均匀，调节混合溶液ⅰ的ph值在3.0-6.0之间，在40-60℃下，搅拌15-30min；
（3）将1-10份的硫酸铜和1-15份的螯合剂溶于80-120份的水中，所得溶液与步骤（2）中所述混合溶液ⅰ相混合，在40-60℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体。
优选的，上述的发酵液a为黑曲霉发酵液和枯草芽孢杆菌发酵液的混合物，黑曲霉发酵液与枯草芽孢杆菌发酵液的体积比为3：1。
一种通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取100-200份干海带，洗净后加600份水浸泡至海带充分吸水，得700-800份浸泡液；
或取鲜海带50-100份，洗净后加650-700份的水浸泡至海带充分吸水，得700-800份浸泡液；
（2）将碱性化合物与发酵液b混合均匀后加入到步骤（1）的浸泡液中，得混合溶液ⅱ；
在45-55℃下搅拌30-45min后，再在80-95℃加热15-30min；混合物ph调节至8.0-11.0之间；所述的碱性化合物为5-80重量份，发酵液b为500-1200份；
（3）再将1-10份的硫酸铜和1-15份的螯合剂溶于80-120份的水中，所得溶液与所述的混合溶液ⅱ混合，再在40-60℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体。
优选的，上述的发酵液b为绿色木霉发酵液和巨大芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1。
一种通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取100-200份干海带，洗净后加600份水浸泡至海带充分吸水，得700-800份浸泡液；
或取鲜海带50-100份，洗净后加650-700份的水浸泡至海带充分吸水，得700-800份浸泡液；
（2）在步骤（1）的浸泡液中加入300-1100份的发酵液a，得混合溶液ⅰ；
（3）将混合溶液ⅰ在40-60℃下搅拌15-30min；
（4）将碱性化合物与发酵液b混匀后加入步骤（3）中的混合溶液ⅰ中，得混合溶液ⅲ，将混合溶液ⅲ的ph调至8.0-11.0之间；所述的碱性化合物为碱性化合物为5-80重量份，发酵液b为500-1200份；
（5）将混合溶液ⅲ在45-55℃下搅拌30-45min得混合物，80-95℃下处理15-30min；
（6）再将1-10份的硫酸铜和1-15份的螯合剂溶于80-120份的水中后与步骤（5）中所述的混合溶液ⅲ相混合后在40-60℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体。
优选的，上述的发酵液a为黑曲霉发酵液和枯草芽孢杆菌发酵液的混合物，黑曲霉发酵液与枯草芽孢杆菌发酵液的体积比为3：1；
上述的发酵液b为绿色木霉发酵液和巨大芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1。
更优选的，螯合剂为三聚磷酸钠和柠檬酸钠按质量比为1:1的混合物。
本发明的有益效果在于，使用微生物自身产生复合酶系对海藻进行降解后，大分子物质转化为更易于吸收利用的小分子水溶物质，另外，海藻中丰富的营养物质及生物活性物质同时又得到完整保留在海藻中间体中。
采用权利要求里3-4、权利要求5-6中披露的这两种方法生产海藻中间体，海藻酸浓度可达到2～3%，高于现有行业水平的1-2.5%；
采用权利要求7-8中披露的方法生产海藻中间体，其海藻酸浓度可高达3～5%，远高于国家标准含量及现有行业水平，由于本发明的三种方法在提取海藻中间体时一直处于温和的环境中，得到的中间体品相好，没有废弃物及污染物残留，符合可持续发展农业要求。
发酵液本身的营养丰富，本发明所选择的发酵菌种基本来自于土壤微生物，在土壤修复，重金属富集，病虫害拮抗，有机、无机磷降解中都有显著作用，所以，本发明采用微生物发酵过程中自身产生的有机酸、多肽、复合酶系对海藻进行降解，制备海藻中间体复合物，不仅包含了海藻丰富的活性物质，还包含了发酵液中菌种丰富的代谢产物，相当于一个有机、无机、微生物、微量元素四合一的全效产品，应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取150重量份的干海带，洗净后加600份水浸泡15h使海带充分吸水，得750份浸泡液，以下的份均指重量份数如无特殊说明；
（2）取发酵液a600份，加入到步骤（1）的浸泡液中，混合均匀，得混合溶液ⅰ，调节混合溶液ⅰ的ph值在5.5左右，在45℃下搅拌20min；
上述的发酵液a为黑曲霉发酵液和枯草芽孢杆菌发酵液的混合物，黑曲霉发酵液与枯草芽孢杆菌发酵液的体积比为3：1；
再将5份的硫酸铜和3份的螯合剂溶于100份的水中后与上述的混合溶液ⅰ相混合后在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理，得海藻中间体；
其中，螯合剂为三聚磷酸钠和柠檬酸钠按质量比为1:1的混合物。
测定海藻酸的浓度为2.56%。
实施例2
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取150份干海带，洗净后加650份水浸泡15h使海带充分吸水，得800份浸泡液；
（2）将5份固体氢氧化钠配制成浓度为5%的氢氧化钠溶液，然后与900份发酵液b混合均匀后加入到步骤（1）的浸泡液中，得混合溶液ⅱ，混合溶液ⅱ的ph调至9.0左右，可以用10%碳酸钠溶液调ph至上述的ph；
在50℃的条件下搅拌40min后，再在90℃加热处理20min；
发酵液b为绿色木霉发酵液和巨大芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1；
再将5份的硫酸铜和4份的螯合剂溶于100份的水中，然后与混合溶液ⅱ混合后，在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理，得海藻中间体。
螯合剂为三聚磷酸钠和柠檬酸钠按质量比为1:1的混合物。
测定海藻酸的浓度为2.87%。
实施例3
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取150份干海带，洗净后加650份水浸泡20h使海带充分吸水，得800份浸泡液；
（2）取600份的发酵液a，加到步骤（1）的浸泡液中，混合均匀，得混合溶液ⅰ，调到混合溶液ⅰ的ph值在4.5左右，在50℃下，搅拌20min；
（3）将5份固体氢氧化钠溶于水中，配制成浓度为5%的氢氧化钠溶液，然后与900份的发酵液b混匀后加入步骤（3）中的混合溶液ⅰ中，得混合溶液ⅲ；
（4）将混合溶液ⅲ在50℃搅拌40min，然后再在90℃下处理20min；
上述的发酵液a为黑曲霉发酵液和枯草芽孢杆菌发酵液的混合物，黑曲霉发酵液与枯草芽孢杆菌发酵液的体积比为3：1；
发酵液b为绿色木霉发酵液和巨大芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1；
（5）再将4份的硫酸铜和4份的螯合剂溶于100份的水中后与所述的混合溶液ⅲ相混合后在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理，得海藻中间体。
测定海藻酸的浓度为4.88%。
实施例4
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）取鲜海带120份，洗净后加630份的水浸泡20h使海带充分吸水，得750份浸泡液；以下的份均指重量份数如无特殊说明；
（2）取600份的发酵液a，加入到步骤（1）的浸泡液中，混合均匀，得混合溶液ⅰ，调节混合溶液ⅰ的ph值在5.5左右，在45℃下，搅拌20min；
上述的发酵液a为里氏木霉发酵液和枯草芽孢杆菌发酵液的混合物，黑曲霉发酵液与枯草芽孢杆菌发酵液的体积比为3：1；
再将5份的硫酸铜和3份的螯合剂溶于100份的水中后与上述的混合溶液ⅰ相混合后在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体；
螯合剂为atmp和柠檬酸钠按质量比为1:1的混合物。
测定海藻酸的浓度为2.92%。
实施例5
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取150份干海带，洗净后加650份水浸泡16h使海带充分吸水，得800份浸泡液；
（2）将6份固体氢氧化钠溶液配制成浓度为5%的溶液，然后与900份发酵液b混合均匀后加入到步骤（1）的浸泡液中，得混合溶液ⅱ，混合溶液ⅱ的ph值调至9.0左右，可以用10%碳酸钠溶液调ph至上述的ph值；
在50℃的条件下搅拌40min后，再在90℃加热处理20min；
发酵液b为侧孢芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1；
再将5份的硫酸铜和4份的螯合剂溶于100份的水中，然后与混合溶液ⅱ混合后，在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体。
螯合剂为三聚磷酸钠和柠檬酸钠按质量比为1:1的混合物。
测定海藻酸的浓度为2.95%。
实施例6
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取150份鲜海带，洗净后加650份水浸泡至海带充分吸水，得800份浸泡液；
（2）取600份发酵液a，加入步骤（1）的浸泡液中，得混合溶液ⅰ，混合均匀，调到混合溶液ⅰ的ph值在4.5左右，在50℃下，搅拌20min；
（3）将6份氢氧化钠配制成浓度为5%的溶液，然后与900份的发酵液b混匀后加入步骤（3）中的混合溶液ⅰ中，得混合溶液ⅲ；
（4）将混合溶液ⅲ在50℃搅拌40min，然后再在90℃下处理20min；
上述的发酵液a为里氏木霉发酵液和枯草芽孢杆菌发酵液的混合物，黑曲霉发酵液与枯草芽孢杆菌发酵液的体积比为3：1；
发酵液b为侧孢芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1；
（5）再将4份的硫酸铜和4份的螯合剂溶于100份的水中后与所述的混合溶液ⅲ相混合后在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体。
测定海藻酸的浓度为4.91%。
实施例7
通过生物降解海藻提取海藻中间体的方法，包括下述的步骤：
（1）称取150份鲜海带，洗净后加650份水浸泡至海带充分吸水，得800份浸泡液；
（2）取600份发酵液a，加入步骤（1）的浸泡液中，得混合溶液ⅰ，混合均匀，调到混合溶液ⅰ的ph值在4.5左右，在50℃下，搅拌20min；
（3）将6份氢氧化钠配制成浓度为5%的溶液，然后与900份的发酵液b混匀后加入步骤（3）中的混合溶液ⅰ中，得混合溶液ⅲ；
（4）将混合溶液ⅲ在50℃搅拌40min，然后再在90℃下处理20min；
上述的发酵液a为苏云金芽孢杆菌发酵液；
发酵液b为侧孢芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌的发酵液的混合物，绿色木霉发酵液与巨大芽孢杆菌的发酵液的体积比例为2:1；
（5）再将4份的硫酸铜和4份的螯合剂溶于100份的水中后与所述的混合溶液ⅲ相混合后在50℃下，搅拌均匀，再冷却至室温，打浆处理混合物，得海藻中间体。
测定海藻酸的浓度为4.91%。
实施例8
与实施例3不同的是，发酵液a为淡紫拟青霉的发酵液，其余完全相同。
实施例9
与实施例4不同的是，发酵液a为纳豆芽孢杆菌的发酵液，其余完全相同。
实施例10
与实施例4不同的是，发酵液a为解淀粉芽孢杆菌的发酵液，其余完全相同。