一种采用油樟叶-酒糟废水生产富硒生物肥料的发酵方法

技术领域

本发明涉及生物农业领域，特别涉及一种采用油樟叶-酒糟废水生产富硒生物肥料的发酵方法及其应用。

背景技术

硒被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，享有“长寿元素”、“抗癌之王”、“心脏守护神”“天然解毒剂”等美誉，在植物体中具有促进代谢、增强抗性，抑菌抗虫、减少病害，阻重金属吸收，肥药双减，提高作物果实品质、提高产量的作用。硒在人体组织和植物体内含量为千万分之一，但它却决定了生命的存在，对人类健康的巨大作用是其他物质无法替代的。缺硒会直接导致人体免疫能力下降，临床医学证明，威胁人类健康和生命的四十多种疾病都与人体缺硒有关，如癌症、心血管病、肝病、白内障、胰脏疾病、糖尿病、生殖系统疾病等等。据专家考证，人需要终生补硒。无论是动物实验还是临床实践，都说明了应该不断从饮食和肥料中得到足够量的硒，不能及时补充，就会降低祛病和抗病能力。

硒是人和动植物体内一种重要的微量元素，在人和动植物物的生长、免疫、繁殖、抗氧化以及激素代谢中有着重要作用。其功能的发挥主要通过参与合成硒蛋白参与动物体的代谢，目前发现的硒参与合成的蛋白有30多种，是动植物体内许多酶活性中心的必需组分，如谷胱甘肽过氧化物酶、脱碘酶等，可防止因氧化而引起的衰老、组织硬化、最少也可以减慢其变化的速度；并且它还具有活化免疫系统、预防癌症的功效，是必要的微量元素。硒参与构成很多酶类，特别是谷胱甘肽过氧化酶，可以保护细胞和组织，维持其正常功能。硒还有解毒功效，因为硒和金属有很好的亲和性。硒有很强的抗氧化性，具有保护心血管和抗肿瘤的作用。对甲状腺激素的调节作用；维持正常免疫功能；抗艾滋病作用；以及维持正常生育功能。

硒有三种形态，一种是无机硒，如硒酸钠和亚硒酸钠；另一种是有机硒，比如硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸；第三种是硒单质。另外，不同形式的硒，其毒性不一样，无机硒、硒代氨基酸和硒单质其毒性大小关系为亚硒酸盐＞硒代半胱氨酸＞硒酸盐≈硒代蛋氨酸＞单质硒。对动植物来说，有机硒的补硒效率最高，更容易被机体转化吸收利用，因而有机硒作为补充硒源更具有应用和推广价值。

当前常用的补硒方法是在肥料中或日粮中直接添加亚硒酸钠，但无机硒利用率低，亚硒酸钠毒性大，对环境有潜在污染。有机硒的生物利用率高，毒性较小，能显著提高动植物组织中的硒水平，提高动植物的生产性能，但有机硒的成本高。

目前市场上广泛使用的是富硒酵母，但富硒酵母存在破壁较难，许多有机硒不能被有效释放，另外其在转化过程中会有12％-15％左右的无机硒残留。因而，采用更容易破壁且对人体有益的益生菌作为有机硒源已成为该研究领域的重要发展方向。

复合乳酸菌作为一种常用的微生态制剂菌种，可以通过细菌代谢，将无机硒转化成有机硒，更有利于动植物体的吸收利用，在生物富硒肥料研发方面有着非常好的研究前景。富硒乳酸菌相较于富硒酵母菌的优势即乳酸菌大量生长繁殖产氨基酸、有机酸等营养代谢物质可促进作物的代谢和生长，其中有机酸还能使钙、铁、磷等元素处于离子状态，提高其吸收利用率，而酵母难以破壁，成本和消化吸收不高。有机硒和复合乳酸菌两者相辅相成，协同作用，其安全、发酵周期短、合成效率高、工艺简单等巨大的优势和吸引力，堪称优良的富硒发酵载体。

上述背景技术是为了便于理解本发明，并非是申请本发明之前已向普通公众公开的公知技术。

发明内容

针对上述缺陷，一方面，本发明提供一种采用油樟叶-酒糟废水生产富硒生物肥料的发酵方法，实现了无机硒到有机硒的转化利用难题，提高了硒元素利用的安全性和生物利用效率。

一种采用油樟叶-酒糟废水生产富硒生物肥料的发酵方法，包括以下步骤：

S1,取油樟叶-酒糟废水液体培养基，并在油樟叶-酒糟废水液体培养基中添加亚硒酸钠，将植物乳杆菌ACCC 31679、副干酪乳杆菌CICC 38763和干酪乳杆菌ACCC 32876分别菌种培养至OD600nm在1.5。

S2,然后S1培养好的菌种接种到S1的油樟叶-酒糟废水液体培养基中，静置培养。

优选地，所述静置培养为30℃培养20h。

优选地，所述S1中，菌种培养为培养至OD600nm在1.5。

优选地，所述油樟叶-酒糟废水液体培养基包括以下成分：

油樟叶提油之后的废水200-400重量份

酒糟废水600-800重量份

蛋白胨8-12重量份

牛肉膏8-12重量份

酵母粉3-7重量份

K

柠檬酸二铵0.5-1.5重量份

乙酸钠1-3重量份

葡萄糖3-7重量份

吐温80 0.5-1.5重量份

MgSO

MnSO

优选地，所述亚硒酸钠加入量为每升油樟叶-酒糟废水液体培养基加入5毫摩尔亚硒酸钠。

优选地，所述S2中，接种量为3％-7％。

一方面，本发明还提供一种富硒生物营养质。

一种富硒生物营养质，该富硒生物营养质由上述的发酵方法发酵而成。

一方面，本发明还提供一种富硒生物肥料。

一种富硒生物肥料，其特征在于，该富硒生物肥料包含权利要求5所述的富硒生物营养质。

一方面，本发明还提供一种农作物的种植方法。

一种农作物的种植方法，其特征在于，所述农作物的种植方法在种植过程中使用上述的富硒生物肥料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明采用油樟叶-酒糟废水配制复合乳酸菌的培养基质，一方面解决了农林废弃物的资源化利用难题，另一方面实现了无机硒到有机硒的转化利用难题，提高了硒元素利用的安全性和生物利用效率。

本发明将油樟叶-酒糟废水作为复合乳酸菌的培养基质，并将其应用于培养可以有效富集有机硒的乳酸菌，从而获得有机富硒菌肥生产富硒农产品。

本发明将3种复合乳酸菌在油樟叶-酒糟废水改进的MRS培养基质中，复合乳酸菌的细胞生物量大，有机硒的转化效率高，无机硒残留量在9％以下，显著低于酵母富硒的无机硒残留量，与传统的酵母富硒比较，富硒效率高，乳酸菌容易破壁，乳酸菌本身就可以作为肥料改良土壤等，且细胞很容易破壁，合成的有机硒能被作物有效的转化吸收和利用。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明。

本发明中，如无特别说明，％指质量百分比。

下面实施例使用的菌种植物乳杆菌ACCC 31679、副干酪乳杆菌CICC 38763和干酪乳杆菌ACCC 32876分别是从中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)和中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)购买，并经16S序列扩增、比对鉴定，确认正确。

实施例1培养基对比

S1,按表1的各液体培养基配方取液体培养基，并在各液体培养基中各自添加亚硒酸钠Na

S2,以5％接种量接种到表1的各液体培养基中(5％接种量中，植物乳杆菌ACCC31679：副干酪乳杆菌CICC 38763：干酪乳杆菌ACCC 32876为1：1：1)，于30℃静置培养20h，然后检测菌体内有机硒含量，结果如下表2。

表1

表1中，培养基为现有的作为对比的MRS培养基，培养基4为本发明培养基配方。

表2

实施例2菌种对比

S1,取4份等量的实施例1的培养基4，并在每份中各自添加亚硒酸钠Na

S2,以5％接种量按下表3的菌种配方分别接种到S1的4份液体培养基中，于30℃静置培养20h，然后检测菌体内有机硒含量，结果如下表4。

表3

表3中，菌种配方5为本发明菌种配方。

表4

实施例3硒添加量的确定

S1,取5份等量的实施例1的培养基4，并在每份中各自添加亚硒酸钠Na

S2,然后分别以3％、4％、5％、6％、7％接种量接种分别接种到5份液体培养基中(接种的菌种配方为实施例2的菌种配方5，菌种的接种比例为1：1：1)，于30℃静置培养20h，然后检测菌体内有机硒含量，结果如下表5。

表5

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。