專(zhuān)利名稱(chēng)：：苧麻韌皮生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于麻類(lèi)韌皮纖維微生物脫膠技術(shù)，具體涉及一種苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法。
背景技術(shù)：
：苧麻產(chǎn)業(yè)是中國(guó)最具特色的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，中國(guó)的苧麻資源占全世界份額的95%以上，產(chǎn)量居第一位。同化纖相比，苧麻韌皮纖維具有可再生性、衛(wèi)生性、抗靜電性和防紫外線等優(yōu)點(diǎn)，還具有蠶絲般的光澤，是對(duì)人類(lèi)和生態(tài)環(huán)境友好的紡織工業(yè)原材料，隨著人類(lèi)對(duì)健康和環(huán)保的關(guān)注，全球?qū)ζr麻纖維織物的需求量逐年遞增。然而，由于苧麻脫膠困難，產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)滯后，目前苧麻纖維加工量在整個(gè)紡織產(chǎn)業(yè)中尚不足l%。脫膠是苧麻韌皮纖維紡紗的初加工工藝，指去除韌皮中的非纖維物質(zhì)，釋放出纖維的過(guò)程。苧麻的脫膠方法主要有生物法和化學(xué)法兩種。水塘漚麻是最原始的微生物脫膠方法，其主要原理是利用環(huán)境中的自然微生物群協(xié)同作用降解膠質(zhì)，在我國(guó)民間應(yīng)用巳經(jīng)有數(shù)千年歷史，而且一直沿用至今。然而，水塘漚麻速度太慢，一般需要2040天，受地域水源狀況和季節(jié)氣候等的影響大，生產(chǎn)的纖維質(zhì)量不均一，不便于工廠化生產(chǎn)。化學(xué)脫膠用強(qiáng)酸強(qiáng)堿和脫膠助劑高溫蒸煮苧麻韌皮，脫膠速度快，纖維質(zhì)量均一，但能耗和水耗巨大，脫膠廢水pH高，COD高，可生化性極差，嚴(yán)重污染環(huán)境，資源和環(huán)境壓力迫使人們重新尋求更清潔的生產(chǎn)技術(shù)，業(yè)內(nèi)外普遍對(duì)可控制的生物脫膠技術(shù)寄予厚望。我國(guó)從上世紀(jì)四十年代丌始研究苧麻可控制生物脫膠技術(shù)，目前已進(jìn)入生產(chǎn)試驗(yàn)的有加菌脫膠和酶脫膠兩種形式。加菌脫膠指向苧麻韌皮中添加人工選育的高效脫膠微生物，利用苧麻韌皮膠質(zhì)培養(yǎng)微生物，再利用微生物所分泌胞外酶降解膠質(zhì)(專(zhuān)利97109044.0，95112564.8)，酶脫膠則指向苧麻韌皮溶液中添加酶制劑企業(yè)預(yù)先發(fā)酵生產(chǎn)的脫膠關(guān)鍵酶或仿自然脫膠過(guò)程的復(fù)配酶，在合適的條件下孵育脫膠(專(zhuān)利01106844.2)。通過(guò)這些生物技術(shù)的應(yīng)用可大大降低脫膠過(guò)程中能源和水的消耗量，脫膠廢水的可生化性較高，處理相對(duì)容易。然而，盡管生物脫膠在我國(guó)已經(jīng)研究了近70年，但目前還沒(méi)有一例在生產(chǎn)上大規(guī)模應(yīng)用，主要是因?yàn)檫€存如下缺陷(1)純培養(yǎng)菌種所生產(chǎn)的脫膠酶種類(lèi)不全，酶活力不高，即使采用多酶復(fù)配，其脫膠能力也不能滿足工業(yè)需求，導(dǎo)致酶用量大，脫膠成本高；(2)純生物脫膠膠質(zhì)去除不徹底，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要還是依靠后續(xù)補(bǔ)充的化學(xué)脫膠，因此，整體上節(jié)能減排效果并不顯著；(3)加菌脫膠的菌種或粗酶液制備工藝過(guò)于復(fù)雜，一般麻紡企業(yè)在人才和設(shè)備配備上難以達(dá)到要求，常常發(fā)生菌種變異退化或雜菌污染，導(dǎo)致脫膠效果不穩(wěn)定。在這些缺陷中，無(wú)論是產(chǎn)脫膠酶類(lèi)不全，還是抗突變和抗染菌能力不強(qiáng)，都是純培養(yǎng)微生物發(fā)酵固有的缺陷，雖然菌種的部分缺陷從理論上可以通過(guò)生物工程方法來(lái)改良，但轉(zhuǎn)基因操作復(fù)雜，加之脫膠機(jī)理研究不祥和基因資源限制，實(shí)際上能夠改良的性狀十分有限。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)傳統(tǒng)純培養(yǎng)脫膠存在產(chǎn)酶能力不高，酶脫膠能力不強(qiáng)，菌種制備工藝要求高，易染雜菌和菌種退化等問(wèn)題，提供一種苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法，該'方法是采用混和培養(yǎng)的多菌種聯(lián)合脫膠(簡(jiǎn)稱(chēng)混菌脫膠)，即利用在苧麻韌皮環(huán)境中長(zhǎng)期定向馴化的菌群對(duì)苧麻營(yíng)養(yǎng)的高度專(zhuān)一性和互營(yíng)共生特性高效脫膠，利用菌群在協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中對(duì)脫膠環(huán)境基礎(chǔ)生態(tài)位的占據(jù)來(lái)抵抗雜菌污染，利用長(zhǎng)期維持選擇壓來(lái)保證脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是從正在漚麻的池塘水、污泥、老麻園土、腐爛麻堆、受病菌感染腐敗的麻桿和麻類(lèi)脫膠廠污泥多個(gè)腐爛麻生境收集菌源，以苧麻韌皮為唯一碳源和能源短期富集培養(yǎng)后，將這些不同來(lái)源的微生物富集培養(yǎng)液等比例混合，然后在苧麻原麻干重與培養(yǎng)液體積比為1:10、溫度4043。C和起始pH7.5的條件下，以苧麻韌皮為唯一碳源和能源進(jìn)行定向馴化，苧麻韌皮分纖成棉花狀時(shí)換料并重新接種，直接以前一次的培養(yǎng)液為接種體，接種量為本次培養(yǎng)液總體積的10%，累計(jì)馴化時(shí)間12年，逐漸淘汰掉雜菌，構(gòu)建出一個(gè)具有高度苧麻韌皮營(yíng)養(yǎng)專(zhuān)一性的脫膠微生態(tài)系統(tǒng)，菌群在系統(tǒng)中互營(yíng)共生，分泌胞外酶高效降解膠質(zhì)，并以活體傳代的方式來(lái)維持脫膠微生態(tài)系統(tǒng)菌群結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。本發(fā)明可采用包括以下步驟的方法，來(lái)構(gòu)建苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)(1)菌種收集與富集培養(yǎng)菌種收集從正在漚麻的池塘水、污泥、老麻園土、腐爛麻堆、受病菌感染腐敗的麻桿和麻類(lèi)脫膠廠污泥中采集菌種，水樣和污泥采集量為1L，泥土和腐爛麻桿采集量為1Kg;將不同生境的采集材料分開(kāi)存放，留少量樣品低溫保存?zhèn)溆?，大部分材料用于富集培養(yǎng)。富集培養(yǎng)將采集材料直接作為接種體，分別接種到塑料桶中，每桶均裝有自來(lái)水、苧麻韌皮；壓實(shí)浸沒(méi)，并在起始pH7.5和3638'C條件下靜置培養(yǎng)812天；再用雙層紗布過(guò)濾，清理干凈桶內(nèi)泥沙和殘?jiān)?，每桶留一些培養(yǎng)液作為接種體；然后補(bǔ)充苧麻原麻和自來(lái)水，在起始pH7.5和363S'C條件下靜置培養(yǎng)812天；于此獲得來(lái)自不同生境的微生物富集培養(yǎng)液。(2)菌種混合將來(lái)自不同生境的微生物富集培養(yǎng)液等比例混合后，按原麻干重與培養(yǎng)液體積之比為1:IO投加苧麻韌皮，調(diào)節(jié)初始pH8.5，3638'C靜置培養(yǎng)，每隔24小時(shí)將pH調(diào)回7.58.0，至原麻全部分纖；然后取出纖維，留50%的培養(yǎng)液，加等體積的水稀釋?zhuān)丛楦芍嘏c培養(yǎng)液體積之比為1:10投加苧麻原麻，在起始pH7.58.0和4043。C條件下靜置培養(yǎng)，直至原麻全部分纖；于此獲得定向馴化起始菌群。(3)定向馴化取混合菌培養(yǎng)液，加等體積的水稀釋?zhuān)丛楦芍嘏c培養(yǎng)液體積比l:10(m/v)投加苧麻原麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，4143。C靜置培養(yǎng)，每天調(diào)節(jié)pH7.58.0，至原麻全部分纖后濾掉麻纖維，濾液留作接種體；此后每次接種量為培養(yǎng)液總體積的10%(v/v)，按相同的方法反復(fù)繼代，每個(gè)繼代周期以原麻完全分纖為標(biāo)準(zhǔn)；所述原麻完全分纖是指以麻皮完全分纖成棉花狀為終點(diǎn)；于此獲得高效的穩(wěn)定的苧麻脫膠混合菌群。(4)活體傳代在裝有40g原麻和390ml自來(lái)水的錐形瓶中，接種10ml混合菌培養(yǎng)液，調(diào)節(jié)其起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，4143'C靜置培養(yǎng)，3次重復(fù)，每個(gè)培養(yǎng)周期不超過(guò)3天，同樣的方法反復(fù)傳代。經(jīng)過(guò)上述歩驟后，構(gòu)建出所述的苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)。在活體傳代過(guò)程中，可通過(guò)長(zhǎng)期維持選擇壓的方法來(lái)保持菌群的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能穩(wěn)定性，并通過(guò)定期的擴(kuò)大培養(yǎng)脫膠試驗(yàn)和16srDNA分子指紋分析來(lái)檢測(cè)菌群的功能穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。所述長(zhǎng)期維持選擇壓的方法是在錐形瓶中加40g原麻和390ml自來(lái)水，接種混菌培養(yǎng)液10ml，調(diào)節(jié)其起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，4143'C靜置培養(yǎng)，重復(fù)3次，傳代周期不超過(guò)3天。本發(fā)明可采用以下方法建立16srDNA分子指紋提取達(dá)馴化目標(biāo)的菌群的總DNA，用PCR方法擴(kuò)增16srDNA序列，變性梯度凝膠電泳分離不同細(xì)菌的16srDNA序列，建立脫膠菌群的標(biāo)準(zhǔn)變性梯度凝膠電泳分子圖譜，并通過(guò)DNA測(cè)序結(jié)合聚類(lèi)分析確定脫膠微生態(tài)系統(tǒng)中的微生物遺傳多樣性，以及變性梯度凝膠電泳分子圖譜上每個(gè)條帶所代表的微生物種類(lèi)。本發(fā)明可采用以下方法來(lái)檢測(cè)菌群的功能穩(wěn)定性低溫保存或活體保存的菌群經(jīng)過(guò)23級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)達(dá)到至少15L菌液，然后分作3份，每份5L,接種到100L苧麻脫膠罐中，加45L自來(lái)水，5Kg原麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，42'C靜置培養(yǎng)24小時(shí)，國(guó)標(biāo)法檢測(cè)原麻的分纖狀況和殘膠率。以5L菌液作為接種體，同樣的方法連續(xù)傳代3次，判斷菌群的功能穩(wěn)定性。本發(fā)明可采用以下方法來(lái)檢測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提取活體傳代菌群擴(kuò)大培養(yǎng)液總DNA，PCR擴(kuò)增16srDNA序列，變性梯度凝膠電泳分離，與標(biāo)準(zhǔn)變性梯度凝膠電泳分子圖譜比較，確定微生態(tài)系統(tǒng)的微生物遺傳多樣性是否發(fā)生改變。本發(fā)明同傳統(tǒng)純培養(yǎng)篩選和誘變獲取高效脫膠菌株的方法比較，具有以下主要優(yōu)點(diǎn)其一.高效脫膠菌種獲得速度快。采用傳統(tǒng)的篩選和誘變方法構(gòu)建純培養(yǎng)脫膠菌種，從篩選到應(yīng)用，至少都經(jīng)歷了35年，多達(dá)2030年，甚至是幾代人的艱辛努力，為了克服純種菌脫膠能力的不足，常常還必須借助體細(xì)胞融合和轉(zhuǎn)基因操作等現(xiàn)代生物技術(shù)向菌種中聚合更多的優(yōu)良基因。本發(fā)明通過(guò)讓自然菌群在長(zhǎng)期的穩(wěn)定的腐爛麻生存環(huán)境(簡(jiǎn)稱(chēng)生境)中優(yōu)勝劣汰，協(xié)同進(jìn)化，互營(yíng)共生，建立起穩(wěn)定高效的脫膠微生態(tài)系統(tǒng)。實(shí)踐表明，只需要12年時(shí)間的定向馴化，即可獲得高效脫膠菌群，而且操作簡(jiǎn)單，試驗(yàn)條件和技術(shù)要求不高。其二.產(chǎn)脫膠酶種類(lèi)齊全，酶與苧麻膠質(zhì)底物親和力高。脫膠微生物來(lái)自于自然的腐爛麻生境，繼續(xù)在穩(wěn)定的腐爛麻生境中協(xié)同進(jìn)化，由于環(huán)境中除了少量可溶物外，包裹于苧麻纖維外面的非纖維物質(zhì)便是唯一能夠觸及的可被降解利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此，菌群產(chǎn)胞外酶能力以及胞外酶之間的協(xié)同作用能力逐漸朝著高效降解苧麻膠質(zhì)的方向進(jìn)化，粗酶液直接應(yīng)用于苧麻脫膠，脫膠速度快。6其三.菌群抗雜菌能力強(qiáng)。構(gòu)建脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程實(shí)際上包含了淘汰雜菌的過(guò)程，優(yōu)勝劣汰保留脫膠菌種，長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化形成共生菌群，脫膠菌群占據(jù)了脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)生態(tài)位，雜菌在微生態(tài)系統(tǒng)中競(jìng)爭(zhēng)不到實(shí)際生態(tài)位，因此，在菌種生產(chǎn)和生物脫膠過(guò)程中均不易受到雜菌污染。其四.菌群不容易發(fā)生脫膠能力衰退。首先，菌群脫膠是集體力量作用的結(jié)果，脫膠能力的提高與菌群進(jìn)化方向一致，少數(shù)菌種的不利突變和雜菌的混入不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)群體生存和脫膠功能造成大的影響。其次，菌群始終保存在脫膠類(lèi)似環(huán)境中，隨時(shí)維持選擇壓，可以很快淘汰掉不利突變和混入的雜菌。具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施案例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述，但其不意味著對(duì)本發(fā)明的任何限制。實(shí)施例1:苧麻混菌脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建菌種收集與富集培養(yǎng)從湖北咸寧的漚麻池水、苧麻脫膠廠污泥、老麻園土、腐爛麻堆收集菌種材料，漚麻池水和苧麻脫膠廠污泥各采集1L，老麻園土和腐爛麻桿各采集1Kg，不同生境的材料分開(kāi)存放，帶回實(shí)驗(yàn)室后，留100g(或100ml)菌種材料低溫保存?zhèn)溆?，剩余材料直接作為接種體分別接種到容積為60L塑料桶中，每桶加40L自來(lái)水，5Kg苧麻韌皮，壓實(shí)浸沒(méi)，每24小時(shí)調(diào)節(jié)pH7.5，37'C靜置培養(yǎng)12天，然后用雙層紗布過(guò)濾，清理干凈桶內(nèi)泥沙和殘?jiān)?，每桶?0L培養(yǎng)液作為接種體，重新添加5Kg苧麻原麻，20L自來(lái)水，每24小時(shí)調(diào)節(jié)pH7.5，37'C靜置培養(yǎng)8天。菌種混合取來(lái)自漚麻池水、苧麻脫膠廠污泥、老麻園土和腐爛麻堆的微生物富集培養(yǎng)液各10L，在容積為60L塑料桶中混勻，添加4Kg苧麻原麻，調(diào)節(jié)初始pH8.5，37。C靜置培養(yǎng)，每24小時(shí)調(diào)節(jié)pH7.5,至原麻分纖成棉花狀后，取出纖維，留20L培養(yǎng)液，重新加20L水和4Kg苧麻原麻，調(diào)節(jié)初始pH8.5，每24小時(shí)調(diào)節(jié)pH7.5，42'C靜置培養(yǎng)至原麻分纖成棉花狀。定向馴化取混合菌培養(yǎng)液5L,加45L自來(lái)水，5Kg原麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，42°C靜置培養(yǎng)，每24小時(shí)調(diào)節(jié)pH7.5，至原麻全部分纖成棉花狀后濾掉麻纖維，留5L濾液作接種體，重新添加45L自來(lái)水，5Kg原麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，每24小時(shí)調(diào)節(jié)pH7.5，42'C靜置培養(yǎng)至原麻全部分纖成棉花狀。此后每次留5L培養(yǎng)液作為接種體，按相同的方法反復(fù)繼代，每個(gè)繼代周期的終點(diǎn)以原麻完全分纖成棉花狀為標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于馴化過(guò)程中分纖時(shí)間縮短達(dá)12小時(shí)以上的菌群，取5ml培養(yǎng)液分裝5管，每管lml，在終濃度20%的甘油溶液中一70'C及時(shí)保存?zhèn)浞?，并?duì)累計(jì)馴化時(shí)間、脫膠能力、纖維質(zhì)量和保存時(shí)期等作詳細(xì)登記。馴化效果自然菌群的脫膠速度較慢，但使原麻分纖的時(shí)間最短需要10天，由于麻纖維長(zhǎng)期暴露在脫膠溶液中，纖維變脆，強(qiáng)力下降，束纖維強(qiáng)度只有2.83cN/dt，還不能達(dá)到紡織要求。初始混合菌群的脫膠能力較原始菌群有所提高，分纖周期比脫膠最快的原始菌群(腐爛麻堆菌群)縮短2天，但脫膠速度依然較慢，8天才能使原麻分纖，纖維強(qiáng)度也只有2.58cN/dt，具體結(jié)果見(jiàn)附表l。隨著長(zhǎng)期的定向馴化，菌群脫膠能力顯著提高，馴化407天之后，原麻分纖周期縮短到18小時(shí)，而且隨著分纖時(shí)間逐漸縮短，纖維強(qiáng)度明顯提高(附表2)。實(shí)施例2:苧麻混菌脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的保存活體傳代在500ml錐形瓶中，加40g原麻，390ml自來(lái)水，接種馴化成熟的混和菌培養(yǎng)液10ml，調(diào)節(jié)起始pH8.5，3小時(shí)后重新調(diào)節(jié)pH為7.5，42'C靜置培養(yǎng)3天，此后每次留10ml培養(yǎng)液作為接種體，按同樣的方法反復(fù)繼代，每個(gè)繼代周期為3天，這種活體材料平行保存3份。建立16srDNA分子指紋提取馴化407天后的菌群總DNA，按照業(yè)內(nèi)熟知的方法作16srDNA分析。即PCR(DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))擴(kuò)增16srDNA序列，變性梯度凝膠電泳(DGGE)分離不同細(xì)菌的16srDNA序列，建立脫膠菌群的標(biāo)準(zhǔn)DGGE分子圖譜，并通過(guò)DNA測(cè)序結(jié)合聚類(lèi)分析確定脫膠微生態(tài)系統(tǒng)中的微生物遺傳多樣性以及DGGE圖譜上每個(gè)條帶所代表的微生物種類(lèi)。功能穩(wěn)定性檢測(cè)在容積為5L三角中，力n200g原麻，2L自來(lái)水，接種活體傳代的混合菌20ml，調(diào)節(jié)起始pH7.58，每24小時(shí)回調(diào)pH至7.58,42。C靜置培養(yǎng)7d，將培養(yǎng)液全部接種到容積為30L的塑料桶中，添加2Kg原麻，20L自來(lái)水，調(diào)節(jié)起始pH7.58.0，每24小時(shí)回調(diào)pH至7.58，42'C靜置培養(yǎng)3d。取擴(kuò)大培養(yǎng)的菌液15L，分作3份，每份5L，然后接種到100L苧麻脫膠罐中，加45L自來(lái)水，5Kg原麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，42'C靜置培養(yǎng)18小時(shí)，國(guó)標(biāo)法檢測(cè)原麻的分纖狀況和殘膠率。以5L菌液作為接種體，同樣的方法連續(xù)傳代3次，判斷菌群的功能穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢測(cè)提取活體傳代菌群總DNA,PCR擴(kuò)增16srDNA序列，DGGE分離，與標(biāo)準(zhǔn)DGGE分子圖譜比較，確定微生態(tài)系統(tǒng)的微生物遺傳多樣性是否發(fā)生改變。附表表1不同生境的自然菌群和初始混合菌群的脫膠能力<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2不同馴化階段菌群的脫膠能力<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法，其特征是從正在漚麻的池塘水、污泥、老麻園土、腐爛麻堆、受病菌感染腐敗的麻桿和麻類(lèi)脫膠廠污泥多個(gè)腐爛麻生境收集菌源，以苧麻韌皮為唯一碳源和能源短期富集培養(yǎng)后，將這些不同來(lái)源的微生物富集培養(yǎng)液等比例混合，然后在苧麻原麻干重與培養(yǎng)液體積比為1∶10、溫度40～43℃和起始pH7.5的條件下，以苧麻韌皮為唯一碳源和能源進(jìn)行定向馴化，苧麻韌皮分纖成棉花狀時(shí)換料并重新接種，直接以前一次的培養(yǎng)液為接種體，接種量為本次培養(yǎng)液總體積的10％，累計(jì)馴化時(shí)間1～2年，逐漸淘汰掉雜菌，構(gòu)建出一個(gè)具有高度苧麻韌皮營(yíng)養(yǎng)專(zhuān)一性的脫膠微生態(tài)系統(tǒng)，菌群在系統(tǒng)中互營(yíng)共生，分泌胞外酶高效降解膠質(zhì)，并以活體傳代的方式來(lái)維持脫膠微生態(tài)系統(tǒng)菌群結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征是采用包括以下步驟的方法(1)菌種收集與富集培養(yǎng)菌種收集從正在漚麻的池塘水、污泥、老麻園土、腐爛麻堆、受病菌感染腐敗的麻桿和麻類(lèi)脫膠廠污泥中采集菌種，水樣和污泥采集量為1L，泥土和腐爛麻桿采集量為1Kg;將不同生境的采集材料分開(kāi)存放，留少量樣品低溫保存?zhèn)溆?，大部分材料用于富集培養(yǎng)，富集培養(yǎng)將采集材料直接作為接種體，分別接種到塑料桶中，每桶均裝有自來(lái)水、苧麻韌皮；壓實(shí)浸沒(méi)，并在起始pH7.5和3638'C條件下靜置培養(yǎng)812天；再用雙層紗布過(guò)濾，清理干凈桶內(nèi)泥沙和殘?jiān)客傲粢恍┡囵B(yǎng)液作為接種體；然后補(bǔ)充苧麻原麻和自來(lái)水，在起始pH7.5和363S'C條件下靜置培養(yǎng)812天；于此獲得來(lái)自不同生境的微生物富集培養(yǎng)液；(2)菌種混合將來(lái)自不同生境的微生物富集培養(yǎng)液等比例混合后，按苧麻原麻干重與培養(yǎng)液體積比1:IO投加苧麻韌皮，調(diào)節(jié)初始pH8.5，3638'C靜置培養(yǎng)，每隔24小時(shí)將pH調(diào)回7.58.0，至原麻全部分纖；然后取出纖維，留50%的培養(yǎng)液，加等體積的水稀釋?zhuān)雌r麻原麻干重與培養(yǎng)液體積比1:10投加苧麻韌皮，在起始pH7.58.0和4043'C條件下靜置培養(yǎng)，直至原麻全部分纖；于此獲得定向馴化起始菌群；(3)定向馴化取混合菌培養(yǎng)液，加等體積的水稀釋?zhuān)丛”萳:IO投加苧麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，4143。C靜置培養(yǎng)，每天調(diào)節(jié)pH7.58.0，至原麻全部分纖后濾掉麻纖維，濾液留作接種體此后每次接種量為培養(yǎng)液總體積的10%，按相同的方法反復(fù)繼代，每個(gè)繼代周期以原麻完全分纖為標(biāo)準(zhǔn)；所述原麻完全分纖是指以麻皮完全分纖成棉花狀為終點(diǎn)；于此獲得高效的穩(wěn)定的苧麻脫膠混合菌群；(4)活體傳代在裝有40g原麻和390ml自來(lái)水的錐形瓶中，接種10ml混合菌培養(yǎng)液，調(diào)節(jié)其起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，4143'C靜置培養(yǎng)，3次重復(fù)，每個(gè)培養(yǎng)周期不超過(guò)3天，同樣的方法反復(fù)傳代；經(jīng)過(guò)上述步驟后，構(gòu)建出所述的苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)建方法，其特征是在活體傳代過(guò)程中，通過(guò)長(zhǎng)期維持選擇壓的方法來(lái)保持菌群的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能穩(wěn)定性，并通過(guò)定期的擴(kuò)大培養(yǎng)脫膠試驗(yàn)和16srDNA分子指紋分析來(lái)檢測(cè)菌群的功能穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建方法，其特征是所述長(zhǎng)期維持選擇壓的方法是在錐形瓶中加40g原麻和390ml自來(lái)水，接種混菌培養(yǎng)液10ml，調(diào)節(jié)其起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，4143T靜置培養(yǎng)，重復(fù)3次，傳代周期不超過(guò)3天。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建方法，其特征是采用以下方法建立16srDNA分子指紋提取達(dá)馴化目標(biāo)的菌群的總DNA，用PCR方法擴(kuò)增16srDNA序列，變性梯度凝膠電泳分離不同細(xì)菌的16srDNA序列，建立脫膠菌群的標(biāo)準(zhǔn)變性梯度凝膠電泳分子圖譜，并通過(guò)DNA測(cè)序結(jié)合聚類(lèi)分析確定脫膠微生態(tài)系統(tǒng)中的微生物遺傳多樣性，以及變性梯度凝膠電泳分子圖譜上每個(gè)條帶所代表的微生物種類(lèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建方法，其特征是采用以下方法來(lái)檢測(cè)菌群的功能穩(wěn)定性低溫保存或活體保存的菌群經(jīng)過(guò)23級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)達(dá)到至少15L菌液，然后分作3份，每份5L，接種到IOOL苧麻脫膠罐中，加45L自來(lái)水，5Kg原麻，調(diào)節(jié)起始pH8.5，3小時(shí)后調(diào)節(jié)pH7.5，42'C靜置培養(yǎng)24小時(shí)，國(guó)標(biāo)法檢測(cè)原麻的分纖狀況和殘膠率。以5L菌液作為接種體，同樣的方法連續(xù)傳代3次，判斷菌群的功能穩(wěn)定性。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建方法，其特征是采用以下方法來(lái)檢測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性+日化,-VT—"-/+—/丄、-浩將-"T—l4^V關(guān)、、,t^Mn、tan八n+一謹(jǐn)i,一—tx、ta並,卜/f說(shuō)齒、/'匕；H六由dZV;^e巧;u^n平wi、四4rr]乂乂x^百^卜/i乂;e、u丄、a，x/>百ius1"丄、/\乂予夕11，tr王T樂(lè)度/矢疋月x!il/水力離，與標(biāo)準(zhǔn)變性梯度凝膠電泳分子圖譜比較，確定微生態(tài)系統(tǒng)的微生物遺傳多樣性是否發(fā)生改變。全文摘要本發(fā)明是一種苧麻韌皮纖維生物脫膠微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法，具體是從多個(gè)腐爛苧麻生境收集菌源，以苧麻韌皮為唯一碳源和能源短期富集培養(yǎng)后，將它們等比例混合，再以苧麻韌皮為唯一碳源和能源并在40～43℃及起始pH7.5的條件下定向馴化，苧麻韌皮分纖成棉花狀時(shí)換料并重新接種，接種量為本次培養(yǎng)液總體積的10％，累計(jì)馴化時(shí)間1～2年，逐漸淘汰掉雜菌，構(gòu)建出所述脫膠微生態(tài)系統(tǒng)，菌群在系統(tǒng)中互營(yíng)共生，分泌胞外酶高效降解膠質(zhì)，并以活體傳代的方式來(lái)維持系統(tǒng)中菌群結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。本發(fā)明具有高效脫膠菌種獲得速度快，產(chǎn)脫膠酶種類(lèi)齊全，酶與苧麻膠質(zhì)底物親和力高，菌群抗雜菌能力強(qiáng)，不容易發(fā)生脫膠能力衰退等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C12N1/20GK101423982SQ20081023667公開(kāi)日2009年5月6日申請(qǐng)日期2008年12月5日優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日發(fā)明者崔永明,曾慶福,飛潘,軍王,悟陳,陳洪高申請(qǐng)人:武漢科技學(xué)院