一种发酵中草药渣的微生物菌剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微生物领域，具体涉及一种含有链霉菌BYl (Streptomyces)和曲霉菌 BM13 (Aspergillus versicolor)的发酵中草药澄的微生物复合菌剂。
【背景技术】
[0002] 随着中医药事业的快速发展和人们健康意识的增强，中药的生产与应用也日益广 泛，但同时也伴随着一个不容忽视的问题，那就是生产过程中产生的"废物" 一一药渣的 处理问题。在早期中药渣处理的形式主要包括填埋、焚烧、固定区域堆放等，不仅耗去大量 资金，而且造成了严重的资源浪费和环境污染。如果对其加以合理处理利用，如提取有效 成分、栽培食用菌、作饲料及饲料添加剂、制成花肥、作絮凝剂用于废水处理等，不仅能避 免环境污染，还可以给企业带来良好的经济效益。中药主要由植物、动物和部分矿物类药 材组成，其药渣富含一定量的活性成分和大量的粗纤维、粗脂肪、淀粉、粗多糖、氨基酸，质 轻，极易腐败，通气性好，是一种优质的有机肥和羟基质原料。王引权（王引权，吴小琴et al. 2008)等以90%中药固渣与10%油渣饼配比，联合堆制35d后，即可获得环境友好、腐 熟稳定并富含作物所需营养的优质有机肥或土壤改良剂。因此很有必要对其展开综合的利 用与研宄。
[0003] 传统堆肥发酵周期长，难以满足现代工业化生产需要。有研宄表明添加外源微生 物接种剂可以延长堆肥高温持续时间，缩短堆肥进程（Fang, Wong et al. 2001，del Carmen Vargas-Garcia, Francisca Sudirez-Estrella et al. 2006，胡菊，秦莉 et al. 2006)。梁卫 驱等（梁卫驱，郑芝波et al. 2009)采用中草药渣作为堆肥原料，添加复合菌剂进行高温 好氧堆肥试验，发现与未添加菌剂的处理相比，添加复合菌剂能迅速使堆肥温度超过60°C， 加快中草药渣的分解速度，全氮含量增加13. 2%，速效磷、速效钾含量分别增加29. 1%、 27. 2%，促进了堆肥的腐熟、稳定，说明复合菌剂可加快中草药渣的发酵腐熟、提高堆肥肥 力。徐秀银（徐秀银，陈学祥et al. 2010)等接入含高温纤维分解菌的菌种发酵中药渣生 产有机基质，能迅速启动发酵，整个发酵过程比常规发酵缩短约1/3的时间。说明接入微生 物菌剂对堆肥的启动、腐熟、品质等都有一定的有利作用。
[0004] 中草药渣中含有大量的木质素和纤维素，与腐殖质产生有密切关系，而这类 物质结构坚硬，分解困难，一直被认为是快速堆肥的限速有机物（席北斗，刘鸿亮et al. 2002, Deng, Wang et al. 2013)。微生物是木质纤维素转化的主要执行者，因此选育和利 用高效降解微生物菌株，研发高效降解菌剂，开发中草药渣快速腐熟技术，是目前国内外发 展的重要趋势之一。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种发酵中草药渣的微生物菌剂。
[0006] 为了实现本发明的目的，，本发明的高效快速腐熟中草药渣的微生物复合菌剂，该 复合菌剂包含保藏号为CGMCC NO :10185的链霉菌BYl (Str印tomyces sp.)和保藏号为 CGMCC NO :10184 的曲霉菌 BM13 (Aspergillus sp.) ο
[0007] 其中涉及的相关保藏信息为：
[0008] 保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳 区北辰西路1号院，中国科学院微生物研宄所；保藏日期：2014年12月15日；保藏编号： BYl (CGMCC NO :10185)和 BM13(CGMCC NO :10184);分类名：BY1 为链霉菌（Sti^ptomyces sp.)，BM13 为曲霉菌（Aspergillus sp.) 〇
[0009] 本发明的高效快速腐熟中草药渣的微生物菌剂，其包括如下质量份的组分：
[0010] 链霉菌BYl 5份；添加剂 2-5份； 曲霉菌BM13 5份；添加剂 2-5份； 优选为： 链霉菌BYl 5份；添加剂 3-4份； 曲霉菌BM13 5份；添加剂 3-4份；
[0011] 其中，链霉菌BYl含量达到2X108cfu/ml以上，曲霉菌BM13含量为2X IO8Cfu/ ml以上，所述的添加剂为麦麸、草炭、硅藻土或轻质碳酸钙，同时可加入适量的微量元素。
[0012] 上述微量元素溶液（g I71)为：CoCl2 · 6H20 0· 1，MnCl2 · 4H20 0· 425, ZnCl20.0 5， NiCl2 · 6H20 0· 01，CuSO4 · 5H20 0· 015, Na2MoO4 · 2H20 0· 01，Na2SeO4 · 2H20 0· 01。
[0013] 本发明还提供上述微生物菌剂在降解中草药渣纤维素中的应用。
[0014] 本发明还提供上述微生物菌剂在好氧堆肥发酵中草药渣制备有机肥中的应用。
[0015] 本发明还提供上述微生物菌剂在好氧堆肥发酵中草药渣制备栽培基质中的应用。
[0016] 本发明还提供上述微生物菌剂在利用秸杆生产有机肥中的应用。
[0017] 本发明采用的药渣应为无毒、重金属含量达标的中草药渣。
[0018] 本发明的链霉菌BYl和曲霉菌BM13菌株，是从我国四川省成都市某中药厂排放的 药渣和腐木中分离到的纤维素降解菌。
[0019] 本发明的链霉菌BYl的微生物学特征为：在羧甲基纤维素钠刚果红培养基上， 55°C培养，菌落淡绿色，圆形，无光泽，干燥，边缘整齐，如图1所示。在羧甲基纤维素钠刚果 红培养基上菌落周围产生透明圈。将该菌的16SrDNA序列测序后提交Genbank，序列号为 KJ567465。BIOLOG碳源利用分析可知，其对包括D-葡萄糖、D-纤维二糖等在内常见的72 种碳源都能较好地利用，主要的碳源利用状况见表1。
[0020] 表1菌株BYl主要碳源利用状况
[0021]
[0022] 注：A: D-果糖；B: D-麦芽糖；C: D-纤维二糖；D: D-甘露醇；E: L-阿拉伯糖；F: D-半 乳糖；G:D-葡萄糖；H:蔗糖；I:棉子糖；J:L-鼠李糖；K:肌醇；L:甘油；M:柠檬酸；N:苹果 酸。" + "表示可利用该碳源，""表示不可利用该碳源。
[0023] 本发明的曲霉菌BM13的微生物学特征为：在羧甲基纤维素钠刚果红培养基上， 30-35?培养，菌落深绿色，圆形，隆起，边缘整齐，气生菌丝，如图2所示。在羧甲基纤维素 钠刚果红培养基上菌落周围产生透明圈。将该菌的ITS序列测序后提交Genbank，序列号为 KJ567464。BIOLOG实验结果，除了 D-甘露醇、松三糖等少数外，其他碳源都能较好地利用， 主要的碳源利用状况见表2。
[0024] 表2菌株BM13主要碳源利用状况
[0025]
[0026] 注：A:D_阿拉伯糖；B:L_山梨糖；C:纤维二糖；D:赤藻糖醇；E:海藻糖；F:半乳 糖；G:葡萄糖；H:D-乳糖；I:麦芽糖；J:D-甘露醇；K:松三糖；L:D-果糖；M:L-鼠李糖；N: 蔗糖；〇:琥珀酸；P:乙醇；Q:核糖；R:山梨醇。"+"表示可利用该碳源，表示不可利用 该碳源。
[0027] 本发明提供的链霉菌BYl (Streptomyces)和曲霉菌BM13 (Aspergillus versicolor)，它们在中草药渣好氧堆肥中具有促进纤维素降解的能力。与传统堆肥工艺相 比，堆肥腐熟时间可缩短到30d以内。
[0028] 本发明的微生物菌剂，可以提高堆肥温度，加快水分挥发，快速启动纤维素的降 解，提高纤维素降解率。接种组比对照组的纤维素百分比降低速率提高20. 16%，纤维素降 解量提高13. 39%。与不接种菌剂的对照相比，可促进中草药渣堆肥的纤维素转化和堆肥腐 熟。
[0029] 本发明的含有链霉菌BYl (Streptomyces)和曲霉菌BM13 (Aspergillus versicolor)的微生物菌剂具有降解纤维素、快速腐熟中草药渣的能力，适合好氧堆肥发酵 中草药渣生产有机肥和栽培基质等应用。
【附图说明】
[0030] 图1是链霉菌BYl (Streptomyces)的菌落形态
[0031] 图 2 是曲霉菌 BM13 (Aspergillus versicolor)的菌落形态
[0032] 图3是堆肥过程中温度变化
[0033] 图4是堆肥过程中含水率的变化
[0034] 图5是堆肥过程中pH变化
[0035] 图6是堆肥过程中C/N和T值的变化
[0036] 图7是堆肥过程中纤维素百分比变化
[0037] 图8是堆肥过程中木质素百分比变化
【具体实施方式】
[0038] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0039] 实施例1微生物菌剂制备
[0040] 1.菌种制备培养基：
[0041] 真菌、放线菌：羧甲基纤维素钠培养基
[0042] 菌种活化扩大培养基：
[0043] 真菌：PDA培养基；放线菌：高氏一号培养基。
[0044] I. 1羧甲基纤维素钠培养基：
[0045] CMC-NalOg，（NH4) 2S042. 0g，MgSO4. 7Η200· 5g，K2HPO4L 0g，NaCIO. 5g，刚果红 0· 05g， 琼脂 20g，去离子水 lOOOmL，pH 7. 0,121°C 灭菌 30min。
[0046] I. 2马铃薯葡萄糖培养基：
[0047] 马铃薯200g，葡萄糖20g，自来水1000ml，自然pH
[0048] 具体做法：将马铃薯洗净去皮，称取200g马铃薯切成小块，加水煮烂，煮沸20~ 30min，用八层纱布过滤，加入葡萄糖，加热搅拌混匀，稍冷却后再补足水分至1000ml，分装 试管或者锥形瓶，加塞、包扎，（121°C)灭菌20分钟左右后取出试管摆斜面或者摇匀，冷却 后贮存备用。
[0049] 1. 3高氏一号培养基：
[0050] 可溶性淀粉 20g，NaCIO. 5g，KNO3Ig, K2HPO4 · 3H200. 5g，MgSO4 · 7Η200· 5g， FeSO4 · 7Η200· 01g，水 1000ml，pH 7· 4 ~7· 6
[0051] 2.菌株制备与活化、扩大
[0052] 制备灭菌羧甲基纤维素钠培养基固体斜面若干，接入保藏的母菌，放线菌 28-32 °C、真菌 25-28 °C 培养，培养 5-7d。
[0053] 3.菌株扩大培养
[0054] 制备液体PDA培养基、高氏一号培养基，分装入250ml摇瓶，每瓶约100ml。灭菌 冷却后，于斜面上挑