專利名稱：一種利用木薯渣制備菌劑載體的方法
技術領域：
本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種利用木薯渣制備菌劑載體基質的方法。
背景技術：
農用微生物制劑主要有純活菌制劑、以有機或無機材料為載體的制劑。其中，純活菌制劑基于生產成本問題在農業生產實際中單位面積的應用量比較少，而大部分土壤中有機質含量不能滿足目標微生物大量繁殖的需要，因此在實際應用效果上往往與試驗結果有很大差距。目前國際通用的固體菌劑載體為泥炭，但不可避免的存在一些缺陷。由于泥炭是不明確具體成分的有機材料，不同產地、質地和批次的泥炭品質也有很大差異，將嚴重影響最終菌劑產品。同時，泥炭是不可再生資源，大量開采會對當地的生態環境造成嚴重的負面影響。也有許多替代材料(如蛭石、珍珠巖、麩皮和聚合物材料等)已應用于菌劑的生產，并在某些方面的性能上超出了泥炭菌劑。但這類原料的生產過程需耗費大量的能源或成本過高，尤其是人工合成的聚合材料可能會造成農田等環境的二次污染。因此，質優、價廉而 環保的載體基質材料成為菌劑生產的必然需求。木薯渣含有大量的纖維素和半纖維素，粉碎至一定粒徑后具有很好的吸附性，具有與泥炭相似的結構和理化穩定性。此外，木薯渣中含有少量的能供給微生物生長利用的糖類、淀粉等物質，只需再適量補充營養物質即可滿足微生物生長需求。

發明內容
本發明的一個目的是提供木薯渣的新用途。本發明提供了木薯渣在制備菌劑載體或制備菌劑中的應用。上述應用中，所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣；上述應用中，所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的水分質量含量均小于10 %，且不為O ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的水分質量含量具體為8. 4%、8%或9%。所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均小于O. 9mm ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均具體小于或等于O. 85mm。本發明的第二個目的是提供一種菌劑載體。本發明提供的菌劑載體，由木薯渣和營養材料組成；所述營養材料為A組分和豆柏中的至少一種；所述A組分為玉米粉或米粉。所述木薯渣和所述營養材料的質量比為100: (7-15);具體為100: (7-10)或100:7或 100:8 或 100:10 ；上述菌劑載體中，所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣；所述菌劑載體具體為如下I)-3)中的任意一種I)所述菌劑載體由木薯淀粉渣和所述A組分組成；2)所述菌劑載體由木薯酒精渣、所述A組分和豆柏組成；3)所述菌劑載體由木薯淀粉渣、木薯酒精渣和所述A組分組成；
I)所述菌劑載體中，所述木薯淀粉渣和所述A組分的質量比進一步具體為100:8 ；2)所述菌劑載體中，所述木薯酒精渣、所述A組分和所述豆柏的質量比進一步具體為 100:5:2 ；3)所述菌劑載體中，所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分的質量比具體為 50:50 10 ；所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的水分質量含量均具體小于10%，且不為O ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的水分質量含量均具體為8. 4%、8%或9% ；所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均具體小于O. 9mm ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均進一步小于或等于O. 85mm ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均進一步具體為O. 425-0. 85mm。
所述菌劑載體的水分質量含量具體小于10%,且不為O ;具體為8%或9%。本發明的第三個目的是提供一種制備上述菌劑載體的方法。本發明提供的方法，包括如下步驟將木薯渣和營養材料混合，得到菌劑載體；所述營養材料為A組分和豆柏中的至少一種；所述A組分為玉米粉或米粉。上述方法中，所述木薯渣和所述營養材料的質量比為100:(7-15);具體為100: (7-10)或 100:7 或 100:8 或 100:10 ；所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣；所述方法具體為如下I)-3)中的任意一種I)將所述木薯淀粉渣和所述A組分混合，即得到菌劑載體；2)將所述木薯酒精渣、所述所述A組分和豆柏混合，即得到菌劑載體；3)將所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分混合，即得到菌劑載體；I)所述的方法中，所述木薯淀粉渣和所述A組分混合質量比進一步具體為100:8 ；2)所述的方法中，所述木薯酒精渣、所述A組分和所述豆柏混合質量比進一步具體為 100:5:2 ；3)所述的方法中，所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分混合質量比進一步具體為50:50 10o上述方法中，還包括在混合前，將所述木薯淀粉渣或所述木薯酒精渣依次經干燥、粉碎、過篩的步驟；所述方法還包括在混合后，將所述混合得到的產物依次經再次干燥、滅菌的步驟；所述干燥具體為將所述木薯淀粉渣干燥至水分質量含量小于10%、且不為O ;;具體為 8. 4%、8%或 9% ；所述篩的孔徑具體為O. 45-0. 85mm ；所述再次干燥為將所述混合得到的產物干燥至水分質量含量小于10%、且不為
O;具體為8%或9%。上述干燥、再次干燥為曬干或在60_80°C烘干上述滅菌方式為110_121°C蒸汽滅菌40_120min。
由上述方法制備得到的菌劑載體也是本發明保護的范圍。上述菌劑載體在制備菌劑中的應用也是本發明保護的范圍。本發明的第四個目的是提供一種制備菌劑的方法。本發明提供一種制備菌劑的方法，為將上述菌劑載體和菌混勻，培養，得到菌劑；所述菌具體為枯草芽孢桿菌或嗜熱側孢霉菌。上述菌為枯草芽孢桿菌，上述菌劑載體和上述枯草芽孢桿菌的配比為Ig:3. 7 X IO7Cfu ;30°C培養 3、4、5、6、7 天；上述菌為嗜熱側孢霉菌，上述菌劑載體和上述嗜熱側孢霉菌的配比為Ig:6. 5 X IO6Cfu ;45°C培養 3、4、5、6、7 天；上述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis CICC 10076);上述嗜熱 側抱霉菌為嗜熱側抱霉(Sporotrichum thermophile CICC 2441)。本發明的實驗證明，本發明利用木薯渣制備了一種新的菌劑載體基質，具有如下優點I、原料充足、價格低廉。該方法載體基質制備過程中使用的主要是木薯渣，木薯渣主要來源于在熱帶地區大面積種植的木薯經加工產生的廢棄物，每年有約上百萬噸的產量，且富含微生物生長所需的大部分養分，其他配料的玉米粉、米粉等也易獲得；既可以廢物利用，又可以節約成本。2、制備工藝簡單。載體基質生產制備時無需技術要求較高的人工操作，對儀器和生產設備要求不高，便于中小型企業的推廣應用。3、載菌效果好。以嗜熱側孢霉菌劑為例，使用本方法載體基質生產的菌劑可獲得較泥炭和麥麩菌劑更高的活菌量，制備成菌劑后，每克菌劑含菌量較其他基質高出O. 5-1倍。具有很好的實用性和經濟性。4、原料和生產過程環保節能。本方法主要使用的是木薯渣，而木薯渣是木薯加工生產過程中產生的廢棄物，且制備過程不需要額外的無機鹽試劑等，相對于泥炭等而言，不存在對原料產地生態環境的破壞，也無需像蛭石一樣耗費大量的能源。5、產品使用方便、無公害。制備的菌劑產品可直接施用于土壤或用于堆肥，使用后可逐步分解，不會對環境產生負面影響。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。下述實施例中的木薯淀粉渣為木薯加工生產淀粉后的廢料；木薯酒精渣為木薯加工生產酒精后的廢料。實施例I、菌劑載體基質的制備I、原料處理將木薯淀粉渣曬干，水分質量含量為8. 4%，將干燥后的木薯淀粉渣用粉碎機粉碎，過孔徑為O. 85mm的篩，收集過篩后木薯淀粉渣；過篩木薯淀粉渣的粒徑小于O. 85mm,水分含量為8. 4% ;2、營養物補充按過篩后木薯淀粉渣重量的8%向上述過篩產物中添加玉米粉(又叫玉米面)，混勻，得到混合產物；
3、干燥將上述混合產物的水分質量含量干燥至8%，將干燥后產物110°C蒸汽滅菌60min，得到菌劑載體基質。實施例2、菌劑載體基質的制備I.原料處理將木薯酒精渣曬干，水分質量含量控制在9%，將干燥后的木薯酒精渣用粉碎機粉碎，過孔徑為O. 85mm的篩，收集過篩后木薯酒精渣；過篩木薯酒精渣的粒徑小于O. 85mm,水分含量為9% ；
2.營養物補充向上述過篩后木薯酒精渣中按木薯酒精渣重量5%添加玉米粉和
2%添加豆柏，混勻，得到混合產物；3.干燥將上述混合產物的水分質量含量干燥至9%，將干燥后產物110°C蒸汽滅菌60min，得到菌劑載體基質。實施例3、菌劑載體基質的制備I.原料處理分別將木薯淀粉渣和木薯酒精渣曬干，水分質量含量均控制在9%，將木薯淀粉渣和木薯酒精渣分別用粉碎機粉碎，分別過孔徑為O. 85mm的篩，收集過篩木薯淀粉渣和過篩木薯淀粉渣；過篩木薯淀粉渣和過篩木薯酒精渣的粒徑均小于O. 85mm,水分含量均為9% ；2.營養物補充將過篩木薯淀粉渣和過篩木薯淀粉渣按照I: I的質量比混合，得到混合木薯渣，按混合木薯渣重量的10%添加玉米粉，混勻，得到混合產物；3.干燥將上述混合產物的水分質量含量干燥至9%，將干燥后產物120°C蒸汽滅菌40min，得到菌劑載體基質。實施例4、菌劑載體基質的功能驗證將上述三個實施例得到的載體基質與常用的菌劑載體基質泥炭進行載菌效果相比較，具體操作如下I、菌液的制備取保存于斜面培養基上的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis CICC 10076)、嗜熱側孢霉(Sporotrichum thermophile CICC 2441)分別轉接至牛肉膏蛋白胨培養基、改良馬丁培養基上；菌株活化后轉接至PDB液體培養基中，枯草芽孢桿菌于30°C下培養I天，得到枯草芽孢桿菌菌液；嗜熱側孢霉于45°C下培養2天，得到嗜熱側孢霉菌液。上述所用的培養基配方如下牛肉膏蛋白胨培養基牛肉膏5g，蛋白胨10g，氯化鈉5g，瓊脂15g，去離子水定容至 lOOOmL，PH 7. 2 7. 6改良馬丁培養基葡萄糖10. 0g，磷酸二氫鉀1.(^，蛋白胨5.(^，七水合硫酸鎂0. 5g，瓊脂15g，1%孟加拉紅水溶液3. 3mL，去離子水定容至1000mL。臨用時添加鏈霉素。PDB培養基馬鈴薯汁(去皮馬鈴薯200g，加水約1L，煮20min后用紗布過濾，定容至1L。)1L,葡萄糖20g。2、接菌處理吸取枯草芽孢桿菌菌液分別接入由實施例1-3制備的菌劑載體；接菌量均為20%(是按基質質量百分比核算的，每g載體基質中接入量為3. 7 X IO7Cfu);接菌后放于30°C的溫度下培養；得到枯草芽孢桿菌菌劑I、枯草芽孢桿菌菌劑2、枯草芽孢桿菌菌劑3 ;以枯草芽孢桿菌菌液接入泥炭為對照，同樣的培養條件，得到枯草芽孢桿菌對照菌劑。
吸取嗜熱側孢霉菌液分別接入由實施例1-3制備的菌劑載體基質；接菌量均為20% (是按基質質量百分比核算的，每g載體基質中接入量為6. 5X IO6Cfu);接菌后放于45°C的溫度下培養；得到嗜熱側孢霉菌劑I、嗜熱側孢霉菌劑2、嗜熱側孢霉菌劑3 ;以嗜熱側孢霉菌液接入泥炭為對照，同樣的培養條件，得到嗜熱側孢霉對照菌劑。分別測定培養第3、4、5、6、7天的有效活菌數，有效活菌數的測定方法具體如下稱取5. Og菌劑于裝有45. OmL水和幾粒沸石并滅過菌的150mL錐形瓶中，在200r/min轉速條件下振蕩30min，靜置5min后。吸取ImL上清液加入到盛有9mL無菌水的試管中，使其充分混勻，依次制成lO'lO'lO'lO'lO'lO—6稀釋度的菌懸液。分別吸取10_5、10_6的稀釋度的菌懸液IOOyL分別涂布于已添加培養基的培養皿中。枯草芽孢桿菌用牛肉膏蛋白胨培養基、嗜熱側孢霉用改良馬丁培養基。將涂布好的枯草芽孢桿菌、嗜熱側孢霉培養皿分別放在30°C、45°C恒溫培養箱中倒置培養，枯草芽孢桿菌培養I天，嗜熱側孢霉培養2天，計算有效活菌數。結果見表I和表2。表I枯草芽孢桿菌在不同載體基質中的生長情況
權利要求
1.木薯渣在制備菌劑載體或制備菌劑中的應用。
2.根據權利要求I所述的應用，其特征在于所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣。
3.根據權利要求I或2所述的應用，其特征在于 所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的水分質量含量均小于10%，且不為O ; 所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均小于O. 9mm ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精洛的粒徑均具體小于或等于O. 85_。
4.一種菌劑載體，由木薯洛和營養材料組成；所述營養材料為A組分和豆柏中的至少一種；所述A組分為玉米粉或米粉。
5.根據權利要求4所述的菌劑載體，其特征在于 所述木薯渣和所述營養材料的質量比為100: (7-15)； 所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣； 所述菌劑載體具體為如下I)-3)中的任意一種 1)所述菌劑載體由所述木薯淀粉渣和所述A組分組成； 2)所述菌劑載體由所述木薯酒精渣、所述A組分和豆柏組成； 3)所述菌劑載體由所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分組成； 1)所述菌劑載體中，所述木薯淀粉渣和所述A組分的質量比進一步具體為100:8； 2)所述菌劑載體中，所述木薯酒精渣、所述A組分和所述豆柏的質量比進一步具體為100:5:2 ； 3)所述菌劑載體中，所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分的質量比具體為50:50 10 ； 所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的水分質量含量均具體小于10%，且不為O ; 所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均具體小于O. 9mm ;所述木薯淀粉渣和所述木薯酒精渣的粒徑均進一步小于或等于O. 85mm ； 所述菌劑載體的水分質量含量具體小于10%，且不為O。
6.一種制備權利要求4或5所述菌劑載體的方法，包括如下步驟將木薯渣和營養材料混合，得到菌劑載體；所述營養材料為A組分和豆柏中的至少一種；所述A組分為玉米粉或米粉。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于 所述木薯渣和所述營養材料的質量比為100: (7-15)； 所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣； 所述方法具體為如下I)-3)中的任意一種 1)將所述木薯淀粉渣和所述A組分混合，即得到菌劑載體； 2)將所述木薯酒精渣、所述所述A組分和豆柏混合，即得到菌劑載體； 3)將所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分混合，即得到菌劑載體； 1)所述的方法中，所述木薯淀粉渣和所述A組分混合質量比進一步具體為100:8； 2)所述的方法中，所述木薯酒精渣、所述A組分和所述豆柏混合質量比進一步具體為100:5:2 ； 3)所述的方法中，所述木薯淀粉渣、所述木薯酒精渣和所述A組分混合質量比進一步具體為50:50 :10。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于 所述方法還包括在混合前，將所述木薯淀粉渣或所述木薯酒精渣依次經干燥、粉碎、過篩的步驟； 所述方法還包括在混合后，將所述混合得到的產物依次經再次干燥、滅菌的步驟； 所述干燥具體為將所述木薯淀粉渣干燥至水分質量含量小于10%、且不為O ; 所述篩的孔徑具體為O. 45-0. 85mm ； 所述再次干燥為將所述混合得到的產物干燥至水分質量含量小于10%、且不為O。
9.權利要求4或5所述菌劑載體在制備菌劑中的應用。
10.一種制備菌劑的方法，為將權利要求4或5所述菌劑載體和菌混勻，培養，得到菌劑；所述菌具體為枯草芽孢桿菌或嗜熱側孢霉菌。
全文摘要
本發明公開了一種利用木薯渣得到的菌劑載體基質及其制備方法和應用。本發明提供一種菌劑載體基質。本發明提供了木薯渣在制備菌劑載體或制備菌劑中的應用。所述木薯渣為木薯淀粉渣和/或木薯酒精渣。本發明提供的組合物，由木薯渣和營養材料組成；所述營養材料為玉米粉和豆粕中的至少一種。本發明的實驗證明，本發明利用木薯渣制備了一種新的菌劑載體基質，具有原料充足、價格低廉、制備工藝簡單、載菌效果好、原料和生產過程環保節能、產品使用方便、無公害等優點。
文檔編號C05F5/00GK102964150SQ20121047707
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者侯憲文, 鄭鵬, 李勤奮, 李光義, 鄒立飛 申請人:中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所