RU2819883C1 - Микробная композиция, включающая молочнокислые бактерии, дрожжи и микроскопические грибы, используемая для переработки органических отходов растительного и животного происхождения - Google Patents
Микробная композиция, включающая молочнокислые бактерии, дрожжи и микроскопические грибы, используемая для переработки органических отходов растительного и животного происхождения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819883C1 RU2819883C1 RU2023116552A RU2023116552A RU2819883C1 RU 2819883 C1 RU2819883 C1 RU 2819883C1 RU 2023116552 A RU2023116552 A RU 2023116552A RU 2023116552 A RU2023116552 A RU 2023116552A RU 2819883 C1 RU2819883 C1 RU 2819883C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vkm
- yeast
- lactic acid
- acid bacteria
- microbial composition
- Prior art date
Links
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title description 34
- 241000233866 Fungi Species 0.000 title description 11
- 241000228150 Penicillium chrysogenum Species 0.000 claims abstract description 18
- 244000027711 Brettanomyces bruxellensis Species 0.000 claims abstract description 9
- 235000000287 Brettanomyces bruxellensis Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 241000194031 Enterococcus faecium Species 0.000 claims abstract description 8
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 claims abstract description 8
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 241001643453 Lactobacillus parabuchneri Species 0.000 claims abstract description 8
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 claims abstract description 8
- 235000013965 Lactobacillus plantarum Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229940039695 lactobacillus acidophilus Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 229940072205 lactobacillus plantarum Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 claims 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 49
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 19
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 14
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 13
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 230000028070 sporulation Effects 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 7
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 7
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 5
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 5
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 4
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 4
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 4
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 4
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 description 3
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 3
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 3
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 239000012225 czapek media Substances 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 210000004276 hyalin Anatomy 0.000 description 3
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 3
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 3
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 3
- 238000009343 monoculture Methods 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 3
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 3
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000486634 Bena Species 0.000 description 2
- 241000186016 Bifidobacterium bifidum Species 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001291898 Cellulomonas persica Species 0.000 description 2
- 241000120652 Cellulomonas sp. Species 0.000 description 2
- 241000548254 Delftia lacustris Species 0.000 description 2
- 241000305071 Enterobacterales Species 0.000 description 2
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000186610 Lactobacillus sp. Species 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 241000935121 Paenibacillus endophyticus Species 0.000 description 2
- 241000355712 Rhodococcus qingshengii Species 0.000 description 2
- 244000007853 Sarothamnus scoparius Species 0.000 description 2
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 2
- 108090000704 Tubulin Proteins 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 210000003323 beak Anatomy 0.000 description 2
- 229940002008 bifidobacterium bifidum Drugs 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHPORCSPXIHLZ-UHFFFAOYSA-N diphenhydramine hydrochloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1C(OCC[NH+](C)C)C1=CC=CC=C1 PCHPORCSPXIHLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 244000000013 helminth Species 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003562 morphometric effect Effects 0.000 description 2
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 2
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical class [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylcyclopentane-1,2-dione Chemical compound CC1CC(C)C(=O)C1=O MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical class [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000974482 Aricia saepiolus Species 0.000 description 1
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 241000193414 Bacillus fastidiosus Species 0.000 description 1
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 1
- 241000194103 Bacillus pumilus Species 0.000 description 1
- 241000194110 Bacillus sp. (in: Bacteria) Species 0.000 description 1
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186321 Cellulomonas Species 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 244000018436 Coriandrum sativum Species 0.000 description 1
- 235000002787 Coriandrum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000186427 Cutibacterium acnes Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000588697 Enterobacter cloacae Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 102000018389 Exopeptidases Human genes 0.000 description 1
- 108010091443 Exopeptidases Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 244000178870 Lavandula angustifolia Species 0.000 description 1
- 235000010663 Lavandula angustifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000983406 Microbacterium flavescens Species 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 108010040201 Polymyxins Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical class [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186429 Propionibacterium Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 1
- 241000980512 Rhizobium nepotum Species 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- 241000194020 Streptococcus thermophilus Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241001520823 Zoysia Species 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001778 ammonium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000013736 caramel Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M cobalt(2+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+2].N#[C-].[N-]([C@@H]1[C@H](CC(N)=O)[C@@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP(O)(=O)O[C@H]3[C@H]([C@H](O[C@@H]3CO)N3C4=CC(C)=C(C)C=C4N=C3)O)\C2=C(C)/C([C@H](C\2(C)C)CCC(N)=O)=N/C/2=C\C([C@H]([C@@]/2(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=N\C\2=C(C)/C2=N[C@]1(C)[C@@](C)(CC(N)=O)[C@@H]2CCC(N)=O AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000004463 hay Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 244000000074 intestinal pathogen Species 0.000 description 1
- 239000001102 lavandula vera Substances 0.000 description 1
- 235000018219 lavender Nutrition 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 239000010807 litter Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000208 phytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000008636 plant growth process Effects 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 1
- 229940055019 propionibacterium acne Drugs 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 1
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 1
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002537 thrombolytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 238000011514 vinification Methods 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 1
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии. Предложена микробная композиция, включающая молочнокислые бактерии Lactobacillus parabuchneri ВКМ B-3553D, Lactobacillus plantarum ВКМ B-3552D, Lactobacillus acidophilus ВКМ B-3563D, Enterococcus faecium ВКМB-3551D, дрожжи Brettanomyces bruxellensis BKM Y-3064D и микроскопические грибы Penicillium chrysogenum BKM F-4934D или Penicillium chrysogenum ВКМ F-4935D, используемая для переработки органических отходов животного и растительного происхождения. Изобретение обеспечивает расширение арсенала средств с повышенной скоростью разложения органических остатков животного и растительного происхождения и подавления фитопатогенных микроорганизмов. 8 ил., 2 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к промышленной и сельскохозяйственной микробиологии, биотехнологии. Данная разработка предназначена для утилизации отходов и перевода их в 3-й класс опасности, а также переработки органических отходов в компост и/или органические удобрения. Микробный консорциум подавляет болезнетворные микроорганизмы, как кишечные, так и фитопатогенные; снижает всхожесть семян сорных растений, находящихся в компостируемой массе; подавляет гельминты и яйца синантропных мух как в лагунах, так и компостах; повышает содержание элементов питания (NPK и микроэлементов) в компостируемой массе. Регулярное использование микробного консорциума на промышленных предприятиях приводит к уменьшению площадей для переработки твердых отходов и уменьшению количества или объема лагун для жидких отходов. Также, при использовании микробного консорциума устранение неприятного запаха органических отходов происходит в течение 3-10 дней. Применение микробного консорциума приводит к уменьшению срока переработки отходов животноводства до 40-60 дней, утилизация стерни возможна за период 30-45 дней даже при засушливых погодных условиях.
Таким образом, микробный консорциум находит свое применение для переработки жидких и твердых органических отходов:
• животноводства: навоза КРС, свиного навоза, птичьего помета,
• отходы переработки продуктов питания: мясо- и рыбоперерабатывающего производства, выжимки фруктов и ягод, остатки виноделия,
• коммунальных предприятий: осадков сточных вод, органической составляющей ТБО, опавшие листья, скошенная газонная трава,
• производственные отходы: деревоперерабатывающей промышленности, бумага, картон, опилки, кора,
• растительные остатки: сидерат, солома, сено, скорлупа различных видов орехов,
• отходы эфиромасличной промышленности (кориандр, шалфей, лаванда),
• пищевые отходы: колбасные и мясные изделия, пищевые продукты, вышедшие за сроки годности.
Известно, что при совместном культивировании молочнокислых бактерий с другими микроорганизмами, усиливается рост и повышается биохимическая активность консорциума. Описан усиленный биосинтез витамина В12 пропионово-кислыми бактериями в присутствии молочнокислых бактерий. При хранении в лабораторных условиях некоторые актиномицеты теряют способность синтезировать антибиотики, но она может быть восстановлена при совместном их культивировании с микромицетами из рода Pénicillium. При совместном культивировании актиномицетов (Actinomyces violocinereus, Act. rimosus и др.) биосинтез протеолитических ферментов, в том числе и экзопротеаз тромболитического действия, увеличивается до 6 раз по сравнению с биосинтезом этих ферментов монокультурами.
Различные виды дрожжей селективно используют питательные компоненты среды. Правильным подбором культур, возможно создать устойчивую ассоциацию, которая более полно может использовать многокомпонентную по источнику углерода среду, усиливать скорость роста клеток и повышать продуктивность системы при непрерывном культивировании.
С помощью микробных ассоциаций дрожжей и молочнокислых бактерий, можно получать белково-витаминные препараты из молочной сыворотки, содержащей лактозу, причем оказалось возможным использовать такие дрожжевые культуры, которые в обычных условиях не ассимилируют лактозу.
Молочнокислые бактерии обладают высокой антимикробной активностью по отношению к фитопатогенным и кишечным болезнетворным микроорганизмам, обусловленной биосинтезом низкомолекулярных веществ (перекиси водорода), органических кислот (преимущественно молочной и уксусной) и бактериоцинов. Также, молочнокислые бактерии и дрожжи колонизируя корни растений, перекрывают сайты адгезии для болезнетворных микроорганизмов, что является еще одним механизмом противостояния фитопатогенам. Молочнокислые бактерии и дрожжи, используя триптофан, содержащийся в экссудатах растений, синтезируют ауксинподобные вещества, которые стимулируют рост растений.
Микроскопические грибы обладают высокой ферментативной активностью, способны разлагать древесину, лигнин, хитин и другие биополимеры растений и животных, разлагать ароматические соединения, содержащиеся в промышленных отходах, углеводороды и их производные.
Известен биопрепарат из эффективных микроорганизмов для деградации органических отходов (патент РФ на изобретение №2347808, дата начала отсчета срока действия патента 06.08.2007), содержащий смесь суспензий бактерий родов Bacillus и смесь суспензий штаммов родов Pseudomonas, Enterobacter, Cellulomonas, Erwinia, Arthrobacter, Streptococcus, Propionibacterium при следующем эффективном составе и соотношении компонентов, мас. %:
| Bacillus fastidiosus B-5651 | 5 |
| Bacillus subtilis B-4190 | 5 |
| Bacillus subtilis B-4419 | 5 |
| Bacillus licheniformis B-2985 | 5 |
| Bacillus pumilus B-3160 | 5 |
| Bacillus sp.B-5467 | 5 |
| Pseudomonas sp.B-3908 | 10 |
| Enterobacter cloaceae B-4988 | 10 |
| Cellulomonas sp.B-4465 | 5 |
| Cellulomonas sp.B-4199 | 5 |
| Erwinia caritovora B-1121 | 10 |
| Arthrobacter flavescens AC-1537 | 10 |
| Streptococcus salivarius thermophilus B-2454 | 10 |
| Propionibacterium acnes B-5592 | 10 |
Известен препарат для переработки органических отходов животноводства и птицеводства "ЭКОС" (патент РФ на изобретение №2425016, дата начала отсчета срока действия патента 28.03.2008), содержащий микроорганизмы, в качестве штаммов микроорганизмов он содержит Actinomyces fradiae-96, Bacillus subtilis-99 и физиологический раствор при следующем соотношении компонентов, об. %:
| Actinomyces fradiae-96 | 1,0-1,5 |
| Bacillus subtilis-99 | 2,0-3,0 |
| Физиологический раствор | Остальное |
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства (патент РФ на изобретение №2609654, дата начала отсчета срока действия патента 12.05.2016), содержащая микроорганизмы Delftia lacustris BMCH-IB-C 142 ВКМ B-3032D, Cellulomonas persica BMCH-IB-C 35 ВКМ Ac-2727D, Rhodococcus qingshengii BMCH-IB-ONF 10 BKM Ac-2728D, Rhizobium nepotumBMCH-IB-ONF 5 BKM B-3028D, Bacillus subtilis BMCH-IB-ONF 14 BKM B-3029D, Paenibacillus endophyticus BMCH-IB-ONF 7 BKM B-3030D, Lactobacillus sp.BMCH-IB-M 3 BKM B-3031D, Bifidobacterium bifidum BMCH-IB-M 4 BKM Ac-2729D при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Delftia lacustris BMCH-IB-C 142 BKM B-3032D | 15-20 |
| Cellulomonas persica BMCH-IB-C 35 BKM Ac-2727D | 20-25 |
| Rhodococcus qingshengii BMCH-IB-ONF 10 BKM Ac-2728D | 5-15 |
| Rhizobium nepotum BMCH-IB-ONF 5 BKM B-3028D | 5-10 |
| Bacillus subtilis BMCH-IB-ONF 14 BKM B-3029D, | 15-20 |
| Paenibacillus endophyticus BMCH-IB-ONF 7 BKM B-3030D | 15-20 |
| Lactobacillus sp.BMCH-IB-M 3 BKM B-303 ID | 4-5 |
| Bifidobacterium bifidum BMCH-IB-M 4 BKM Ac-2729D | 1-5 |
Существенным недостатком перечисленных препаратов является небольшой срок годности и низкая эффективность.
Целью настоящего изобретения является получение микробной композиции, микроорганизмы которой способны к стабильному биосинтезу ферментов, органических кислот, спиртов, обеспечивая высокую скорость разложения органических остатков и подавление болезнетворных микроорганизмов и фитопатогенных бактерий и грибов.
Указанный технический результат достигается микробной композицией, содержащей следующие группы микроорганизмов: молочнокислые бактерии, дрожжевые и микроскопические грибы.
Lactobacillus parabuchneri 6 (регистрационный номер B-3553D),
Lactobacillus plantarum 20 (регистрационный номер ВКМ B-3552D),
Lactobacillus acidophilus 22 (регистрационный номер ВКМ B-3563D),
Enterococcus faecium 4/6 (регистрационный номер BKMB-3551D),
Brettanomyces bruxellensis 75 (регистрационный номер ВКМ -Y3064D),
Penicillium chrysogenum GR150323 (регистрационный номер ВКМ F-4935D),
Penicillium chrysogenum GR160323 (регистрационный номер BKM F-4934D).
Культурально-морфологические характеристики микроскопических грибов
Penicillium chrysogenum GR 150323 (регистрационный номер BKM F-4935D)
Штамм получен в результате многоступенчатого селекционного отбора из штамма Penicillium chrysogenum. Место выделения - хвойный лес, г. Севастополь.
При культивировании на среде Чапека (25°С, 7 суток): колонии плоские, приподнятые в центре; край колонии слабоволнистый; диаметром 2,5 см; субстратный и надсубстратный мицелии ярко выражены; воздушный мицелий в центре желтовато-кремового цвета, край - белый; оборот бесцветный; экссудат прозрачный, капли редкие и мелкие; пигмента нет; спороношение обильное, светлых оттенков от светло-бежевого до зеленоватого, по мере старения культуры темнеет до темных оттенков коричнево-зеленый.
При культивировании на среде Чапека, 37°С, 7 суток: роста нет, при культивировании на среде Чапека, 5°С, 7 суток: формируются микроколонии; 14 суток - колонии диаметром 3 мм, спороношение присутствует.
При культивировании на среде Чапека с дрожжевым экстрактом (25°С, 7 суток) колонии плоские, бархатистые, в центре слабо выраженная выпуклость, с намеченной радиальной складчатостью; край колонии ровный, диаметр колоний 4,0-4,4 см; субстратный и надсубстратный мицелии ярко выражены; воздушный мицелий белый с бежевым оттенком, оборот от бесцветного до светло-коричневого; экссудат присутствует, редкие капли от прозрачного до светло-желтого цвета; спороношение обильное, голубовато-зеленого цвета, по мере старения культуры становится более темного зеленого цвета.
При культивировании на мальт-экстракт агаре (25°С, 7 суток): колонии, плоские немного приподнятые в центре, ровные, край колонии фестончато-волнистый; диаметр колонии 3 см; субстратный и надсубстратный мицелий хорошо выражены; мицелий белый в краевой зоне; оборот бесцветный, от прозрачного до светло-бежевого; спороношение обильное, голубо-зеленое, по мере старения культуры темнеет до темно-зеленого; эксудат и пигмент не образуется.
Среда Чапека с дрожжевым экстрактом (25°С, 7 суток): субстратный и надсубстратный мицелий хорошо развиты: конидиеносцы длиной 150-300 мкм, гладкие; кисточки преимущественно 2-х-ярусные с дополнительными веточками, реже встречаются 3-ярусные; веточки длиной 12-26 мкм, единичные до 30-42, часто растопыренные; метулы прижатые, 10-16 мкм; фиалиды кеглевидные с выраженным коротким носиком, плотно расположенные, длина 8-10 мкм; конидии гиалиновые, гладкие, субокруглой формы, диаметром 3,4-4,0 мкм, образуются в плотных колонках средней длины по стеригмам.
Молекулярные особенности штамма: Последовательность участка гена β-тубулина (BenA):
Penicillium chrysogenum GR160323 (регистрационный номер ВКМ F-4934D)
Штамм получен в результате многоступенчатого селекционного отбора из штамма Penicillium chrysogenum. Место выделения - хвойный лес, г. Севастополь.
При культивировании на среде Чапека (25°С, 7 суток) колонии плоские, приподнятые в центре, поверхность бархатистая; край колонии слабоволнистый, диаметр на 7 сутки 2,5-2,8 см, на 14 сутки до 3,5-4 см. Субстратный гиалиновый и надсубстратный мицелий хорошо выражены, цвет от белого до желтоватого, в центральной части от кремового до бледно-желтого; оборот прозрачный, бесцветный или бледно-желтого оттенка; спороношение обильное, светлых оттенков от светло-бежевого до зеленовато-голубого, по мере старения культуры темнеет до оливкового и пастельно-зеленого; в агар может выделяться бледно-желтый пигмент; эксудат прозрачный или желтоватый.
При культивировании на среде Чапека, 37°С, 7 суток: роста нет, при культивировании на среде Чапека, 5°С, 7 суток: формируются микроколонии; 14 суток - колонии диаметром 3 мм, спороношение присутствует.
При культивировании на среде Чапека с дрожжевым экстрактом, 25°С, 7 суток: колонии плоские, бархатистые, слабо выраженная выпуклость в центре, с намеченной радиальной складчатостью; оборот от бесцветного до светло-коричневого; диаметр 4,2-4,5 см, край колонии ровный, с выраженной зоной мицелия до 1,5-2 мм шириной, мицелий белый с бежево-золотистым оттенком; спороношение обильное, зеленого цвета; эксудата от прозрачного до ярко-желтого.
При культивировании на мальт-экстракт агаре, 25°С, 7 суток: колонии плоские, ровные, немного приподнятые в центре; диаметр до 3,0 см, край фестончато-волнистый, оборот бесцветный, просвечивающий, до карамельного; субстратный и надсубстратный мицелий хорошо выраженны; мицелий белый по краю колонии; спороношение обильное, голубо-зеленое, по мере старения культуры темнеет до темно-зеленого; эксудат и пигмент отсутствуют.
Среда Чапека с дрожжевым экстрактом (25°С, 7 суток): конидиеносцы развиты на субстратном и надсубстратном мицелии, длина 100-300 мкм, гладкие; Кисточки преимузественно 2-ярусные с дополнительными веточками изредко 3-ярусные; веточки длиной 12-26 мкм, редко - до 30-42 мкм, часто растопыренные; метулы прижатые, 10-16 мкм; фиалиды кеглевидные с выраженным коротким носиком, плотно расположенные, длина 8-10 мкм; конидии гиалиновые, гладкие, субокруглой формы, диаметр 3,4-4,0 мкм, образуются в плотных колонках средней длины по стеригмам. Молекулярные особенности штамма:
Последовательность участка гена β-тубулина (BenA):
Предлагаемая микробная композиция молочнокислых бактерий, дрожжевых и микроскопических грибов, в научной и патентной литературе не описана.
Микробная композиция представляет собой суспензию микроорганизмов желто-коричневого цвета с приятным силосным запахом; концентрация водородных ионов (рН) составляет 3,0-4,0; количество жизнеспособных клеток в 1 мл суспензии составляет, не менее 1×106 КОЕ/мл.
Микробные композиции используются для внесения как в твердые, так и жидкие органические отходы. В жидкие органические отходы (лагуны с жидкими отходами животноводства, сточные воды и т.д.) необходимо вносить микробную композицию молочнокислых бактерий и дрожжей, а в твердые органические остатки (навоз, помет, осадки сточных вод и т.д.) – микробную композицию молочнокислых бактерий, дрожжевых и микроскопических грибов. Микромицеты (Penicillium chrysogenum GR150323 (регистрационный номер ВКМ F-4935D), Penicillium chrysogenum GR160323 (регистрационный номер ВКМ F-4934D)) активно разлагают твердые органические отходы
Получение бактериальной части микробной композиции.
Микробная композиция молочнокислых бактерий, дрожжевых и микроскопических грибов включает жизнеспособные микроорганизмы, их метаболиты и остатки культуральной среды (жидкая форма биопрепарата) или жизнеспособные микроорганизмы в концентрированной или адсорбированной форме препарата (сухая форма биопрепарата).
Культивирование молочнокислых бактерий и дрожжей осуществляют глубинным методом, что позволяет наиболее полно использовать компоненты питательной среды и получить биопрепарат с максимальным содержанием микробных клеток. Вторую часть биопрепарата, состоящую из спор микромицетов, получают отдельно от бактериальной части биопрепарата, а затем их смешивают. Микромицеты получать можно несколькими способами: глубинно (культивирование в жидкой питательной среде) или поверхностно (культивирование на твердой питательной среде).
Этапы получения бактериальной части консорциума биопрепарата:
- подготовка посевных культур молочнокислых бактерий и дрожжей из в лабораторных или производственных биореакторах объемом от 2 до 100 л;
- совместное культивирование молочнокислых бактерий и дрожжей в жидкой питательной среде.
Культивирование микробной ассоциации проводят в многотоннажном биореакторе (1-15 тонн) глубинным способом. Использование мелассы свекловичной или патоки кукурузной (10-20 мл/л) в процессе культивирования молочнокислых бактерий и дрожжей, позволяет исключить другие углеводы (глюкоза, сахароза) и снизить себестоимость питательной среды, применяемой при накоплении биомассы микроорганизмов. Питательная среда, помимо углеводов, содержит дрожжевой автолизат (1-2,5 г/л), соли калия (0,55-1,2 г/л), соли аммония (1-1,5 г/л), соли кальция и/или натрия (0,8-1,0 г/л). В качестве источника органического азота питательная среда содержит гидролизат и/или автолизат дрожжей и/или кукурузной или соевой муки.
Достигаемый результат совместного культивирования молочнокислых бактерий и дрожжей, заключается в синергичном эффекте данных групп микроорганизмов и повышении его биологической активности. Метаболиты дрожжей (спирты) и молочнокислых бактерий (органических кислот), усиливают антибиотическое действие друг друга. Увеличение зоны подавления тест-организма консорциумом молочнокислых бактерий и дрожжей, по сравнению с их монокультурами, отмечено у всех тестируемых видов, т.е. антагонистическая активность монокультур выражена меньше чем у микробной композиции, состоящего из этих микроорганизмов.
Важным новшеством при производстве биопрепарата на основе молочнокислых бактерий и дрожжей является то, что культивирование микробной композиции в производственных условиях возможно без стерилизации питательной среды. Сущность новшества заключается в обязательном наличии следующих условий:
- соблюдение асептических условий в производственном цехе (предварительная дезинфекция поверхностей антибактериальными средствами и/или стерилизации воздуха УФ и/или обработки озоном);
- стерилизация биореакторов и/или ферментеров влажным паром и/или химическими методами стерилизации;
- вносимый источник углеводов (меласса свекловичная, патока кукурузная) должен стерилизоваться;
- химические реактивы вносятся в средоварку в виде сухих солей, после полного растворения которых, происходит их тщательное перемешивание;
- подача стерильной (обязательное условие) деминерализованной воды в биореактор из установки обратного осмоса (обеззараживание происходит за счет обработки воды ультрафиолетом);
- при подаче воды в биореактор она должна сразу нагреваться до 30-37°С;
- внесение посевной культуры каждого штамма микроорганизма в питательную среду, предназначенную для совместного их культивирования.
Достигаемый технический результат - культивирование микроорганизмов с высокой антагонистической активностью, по отношению к посторонней и болезнетворной микрофлоре без стерилизации.
В процессе глубинного культивирования необходимо перемешивание и аэрация микробной композиции при температуре 30-34°С, продолжительность культивирования составляет 24-60 часов, кислотность культуральной жидкости - 3,0-4,0. Смешивание бактериальных взвесей производят в соотношении, обеспечивающем содержание жизнеспособных бактерий каждого штамма в количестве не менее 106 КОЕ/мл, а дрожжей - не менее 105 КОЕ/мл, в получаемой микробной суспензии.
Получение культуры микромицетов.
Рабочие культуры микромицетов выращивают на сусло-агаре, среде Сабуро, среде Чапека, мальт-экстракт агаре. Чистая культура на сусло-агаре служит исходным материалом для размножения грибов на твердых или жидких средах.
Для поверхностного культивирования микромицетов возможно использовать среду Сабуро, Чапек, но использование агаризованной среды, включающей пшеничные отруби и/или другой источник белка, а также углеводы, снижает себестоимость биопрепарата. В стерильные пробирки с косым агаром засевают смывом с рабочей культуры, содержащей споры и частицы мицелия. Количество спор в 1 мл суспензии - не менее 1×105 КОЕ. Культивирование проводят при температуре 28-30°С до максимального спороношения. Из спор, собранных в пробирке с косым агаром, готовят водную суспензию и затем вносят ее в микробный консорциум. Для равномерности распределения спор в бактериальной составляющей биопрепарата, в водную суспензию вносят поверхностно-активное вещество (алкилбензолсульфат, твин-80).
Культивирование микромицетов глубинно в жидкой питательной среде.
Отруби и углеводы вносят в воду и разливают по колбам. Колбы закрывают ватными пробками и стерилизуют в автоклаве при 1,0 атм. 1 ч.. В охлажденные колбы с производственной питательной средой вносят суспензию гриба, содержащую споры и частицы мицелия, в количестве не менее 1×105 КОЕ в 1 мл. Колбы культивируют на качалке. При больших объемах производства возможно культивирование в биореакторе объемом 100-200 л.
Контроль качества
В получаемой бактериальной композиции возможен раздельный учет КОЕ каждого штамма с помощью простых и общедоступных способов, благодаря выраженным межвидовым различиям. Количество КОЕ в 1 мл взвеси бактерий рода Lactobacillus определяют с помощью стандартного метода высева на твердые среды MRS, Rogosa и подсчета выросших колоний после инкубирования в аэробных условиях (поверхностный способ посева) или условиях ограниченного доступа воздуха (глубинный способ посева) [ГОСТ 31928]. Определение присутствия и подсчет количества энтерококков, проводят на плотных питательных средах (Агар Сланец - Бертли, среде Тернера, щелочная полимиксиновая среда, молочно-ингибиторная среда), на которых Enterococcus образуют колонии, в зависимости от среды - от черного и серого цвета, до красного цвета [ГОСТ 31928]. Определение присутствия и подсчет количества грибковых клеток исследуют по ГОСТ Р 57221 - 2016. Указанные методики, позволяют проводить раздельный учет бактериальных и грибковых клеток в смешанной культуре микроорганизмов как в суспензии, так и в сухой форме.
Биологическая безопасность при производстве микробной композиции заключается в том, что наличие мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), бактерий группы кишечных палочек (колиформы), патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонеллы, не допускается.
Готовую и прошедшую контроль микробную композицию, можно использовать для производства сухих и жидких товарных форм препарата. Жидкая товарная форма биопрепарата - суспензия микробных клеток, полученная в биореакторе, которая может фасоваться в стеклянную или пластиковую тару. Сухая товарная форма биопрепарата может быть получена разными способами:
- концентрирование микробных клеток и прессование до 15-20% сухих веществ с дальнейшей фасовкой в ампулы;
- концентрирование микробных клеток (20-25% сухих веществ) и введение в них адсорбента (биочара) с дальнейшим высушиванием и фасовкой в бумажную упаковку, пластиковую тару;
- концентрирование микробных клеток (20-25% сухих веществ) и заморозки в т.ч. с использованием аудиочастот и дальнейшей фасовки в пластиковую, бумажную или стеклянную тару;
- лиофилизация.
Получение и свойства микробного консорциума иллюстрируется следующим примерами.
Пример 1. Приготовление микробной композиции молочнокислых бактерий и дрожжей (Lactobacillus parabuchneri 6 (регистрационный номер B-3553D), Lactobacillus plantarum 20 (регистрационный номер ВКМ B-3552D), Lactobacillus acidophilus 22 (регистрационный номер ВКМ B-3563D), Enterococcus faecium 4/6 (регистрационный номер ВКМ B-3551D), Brettanomyces bruxellensis BKM Y-3064D, Penicillium chrysogenum BKM F-4934D.
Получение посевного материала. Музейные жидкие культуры штаммов молочнокислых бактерий по 1 мл вносят в пробирки с 9 мл среды жидкой среды MRS. Наращивают штаммы в пробирках раздельно, 20-24 ч при 36°С. Культуру Brettanomyces bruxellensis ВКМ Y-3064D в количестве 1 мл вносят в 9 мл сусла, среду Сабуро, культивирование проводят в течение 24-26 часов при 28°С.
Приготовление культур 1 порядка. Выросшую культуру каждого из штаммов раздельно, в объеме 5% вносят в 1 л среды культивирования и раздельно культивируют: штаммы молочнокислых бактерий в течение 18 ч при 36°С, дрожжи - в течение 18 ч при 28°С.
Приготовление культур 2 порядка. Каждую выросшую культуру 1 порядка каждого из штаммов, раздельно вносят в 50 л среды культивирования и раздельно культивируют, используя лабораторные биореакторы: штаммы молочнокислых бактерий - в течение 24-30 ч при 36°С, дрожжи - в течение 48 ч при 28°С. Затем, культуры 2 порядка каждого из штаммов вносят в количестве 3-5% в производственную среду, изготовленную путем смешивания патоки кукурузной, минеральных солей аммония (1,1 г/л), калия фосфорнокислого одно замещенного (0,65 г/л), натрия (1,1 г/л), кальция (1,0 г/л) и воды. Культивирование осуществляют глубинным методом, в промышленном многотоннажном биореакторе с применением перемешивания и аэрации, при температуре 31-34°С в течение 72 часов. Содержание жизнеспособных клеток микроорганизмов, в полученном биопрепарате, не менее 1×106 КОЕ в 1 мл, рН 3,0-4,0.
Выше полученная микробная композиция может фасоваться и использоваться для переработки жидких органических отходов, так же в него можно внести споры микромицетов, в частности Penicillium chrysogenum BKM F-4934D.
Получение культуры микромицета на твердой питательной среде. Рабочие культуры микромицетов выращивают на сусло-агаре. Для поверхностного культивирования микромицетов, используют агаризованную среду Чапека. Для засева питательной среды, используют смыв рабочей культуры с косого агара, содержащий споры и частицы мицелия. Культивирование проводят при температуре 28-30°С, до максимального спороношения (10-12 суток). Сбор спор проводят в асептических условиях, возможно использование шпателя Дригальского: тщательно собрать споры с поверхностного мицелия гриба, затем в виде водной суспензии (в количестве - не менее 1×106 КОЕ/ 1 мл) внести в микробную композицию в количестве 1-7 мл/л.
Пример 2. Получение микробной композиции: Lactobacillus parabuchneri B-3553D, Lactobacillus plantarum ВКМ B-3552D, Lactobacillus acidophilus ВКМ B-3563D, Enterococcus faecium ВКМ B-3551D, Brettanomyces bruxellensis ВКМ Y-3064D, Penicillium chrysogenum ВКМ F-4935D.
Получение посевного материала. Музейные жидкие культуры штаммов рода Lactobacillus в количестве 1 мл вносят в пробирки с 9 мл среды жидкой среды MRS, энтерококка в жидкую молочно-ингибиторную среду. Наращивают каждый штамм отдельно в пробирках, в течение 18-20 ч при 36°С. Культуру дрожжей в количестве 1 мл, вносят в 9 мл сусла или среду Сабуро, культивирование проводят в течение 20-24 часов при 28°С.
Приготовление культур 1 порядка. Выросшую культуру каждого из штаммов раздельно в объеме 5%, вносят в 1 л среды культивирования и раздельно культивируют: штаммы лактобактерий и энтеробактерий в течение 18 ч при 36°С, дрожжи - в течение 18 ч при 28°С.
Приготовление культур 2 порядка. Каждую выросшую культуру 1 порядка каждого из штаммов, раздельно вносят в 50 л среды культивирования и раздельно культивируют, используя лабораторные биореакторы: штаммы лактобактерий и энтеробактерий в течение 24-30 ч при 36°С, дрожжи - в течение 48 ч при 28°С.
Приготовление производственной питательной среды в промышленном биореакторе. В многотоннажный биореактор (обработан химическими стерилентами и тщательно промыт водой из установки обратного осмоса) поступает стерильная деминерализованная вода (одновременно происходит подогрев среды до 32-33°С), горячая стерильная меласса свекловичная, дрожжевой автолизат (1 г/л), растворенные в воде минеральные соли калия, натрия, кальция и аммония. Все манипуляции по внесению компонентов производственной питательной среды и культур 2-го порядка проводят в асептических условиях. Культивирование осуществляют с использованием перемешивания и аэрации до максимального накопления микробных клеток и снижения рН культуральной жидкости до значения менее 4,0.
Полученная микробная композиция может фасоваться и использоваться как в вышеописанном составе (молочнокислые бактерии и дрожжи), так и в него возможно внесение спор микромицетов, в частности Penicillium chrysogenum GR150323 (регистрационный номер ВКМ F-4935D).
Получение культуры микромицета на твердой питательной среде. Рабочие культуры микромицетов выращивают на сусло-агаре. Для поверхностного культивирования микромицетов, используют агаризованную среду Чапека. Для засева питательной среды, используют смыв рабочей культуры с косого агара, содержащий споры и частицы мицелия. Культивирование проводят при температуре 28-30°С, до максимального спороношения (10-14 суток). Сбор спор проводят в асептических условиях, возможно использование шпателя Дригальского: тщательно собрать споры с поверхностного мицелия гриба, затем в виде водной суспензии (в количестве - не менее 1×106 КОЕ/ 1 мл) внести в микробную композицию в количестве 5-20 мл/л.
Пример 3. Полученный вышеописанным способом биопрепарат в виде суспензии можно применят для переработки органических отходов, а можно иммобилизировать на твердом носителе - биоугле. Для этого биопрепарат концентрируют до содержания сухих веществ 15% по массе и вводят биоуголь или другой пористый носитель, высушивают и фасуют в бумажные пакеты. Получают сухой биопрепарат для переработки органических отходов с содержанием жизнеспособных клеток микроорганизмов не менее 1×1010/1 г.
Пример 4. Разиливание твердого осадка лагуны со свиными стоками.
Композицию молочнокислых бактерий и дрожжей: Lactobacillus parabuchneri B-3553D, Lactobacillus plantarum ВКМ B-3552D, Lactobacillus acidophilus ВКМ B-3563D, Enterococcus faecium ВКМ B-3551D, Brettanomyces bruxellensis ВКМ Y-3064D вносили в осадок навозных стоков равномерно по всей площади лагуны в количеств 50 л микробного консорциума/10 тонн воды. Применение композиции молочнокислых бактерий и дрожжей привело к увеличению объема откачиваемого мертвого остатка в 4 раза, по сравнению с контрольным вариантом. Помимо уменьшения мертвого осадка, микробная композиция молочнокислых бактерий и дрожжей обеззаразила его от патогенных микроорганизмов, гельминтов и куколок синантропных мух.
Пример 5. Переработка навоза КРС в органические удобрения с использованием микробной композиции: Lactobacillus parabuchneri 6 B-3553D, Lactobacillus plantarum ВКМ B-3552D, Lactobacillus acidophilus ВКМ B-3563D, Enterococcus faecium ВКМ B-3551D), Brettanomyces bruxellensis ВКМ Y-3064D, Penicillium chrysogenum ВКМ F-4934D.
Навоз КРС обрабатывали микробной композицией в виде суспензии из расчета 1 л на 10 тонн помета, микробной композицией, иммобилизованной на биоугле в количестве 100 г/10 тонн - опытные кагаты, в контрольный кагат ничего не вносили.
Навоз КРС имеет специфический запах, обусловленный наличием аммиака и сероводорода. В контрольном бурте через 1.5 месяца запах навоза остался, а в опытных буртах - на третьи сутки значительно уменьшился. По окончании процесса компостирования отмечен характерный земельный запах. Изменение внешнего вида навоза КРС представлено: на Фиг. 1 - Внешний вид навоза в день закладки опыта (1 день эксперимента), Фиг. 2 - Внешний вид навоза через на 45 день эксперимента - контрольный вариант, Фиг. 3 - Внешний вид навоза через на 45 день эксперимента - вариант внесения суспензии микроорганизмов, Фиг. 4. - Внешний вид навоза через на 45 день эксперимента - вариант с внесением микробного консорциума иммобилизованного на биоугле.
ГОСТ 33830-2016 Удобрения органические на основе отходов животноводства
Пример 6. Ускоренное разложение соломы и стимуляция ростовых процессов растений микробной композицией Lactobacillus parabuchneri B-3553D, Lactobacillus plantarum ВКМ B-3552D, Lactobacillus acidophilus ВКМ B-3563D, Enterococcus faecium ВКМ B-3551D, Brettanomyces bruxellensis ВКМ Y-3064D, Penicillium chrysogenum ВКМ F-4935D.
Рационально использование пожнивных остатков (соломы) для повышения содержания органического вещества в почвах. В естественных природных условиях солома долго разлагается, данный процесс сопровождается дефицитом минерального азота в почве, выделяются фитотоксичные соединения, накапливаются фитопатогенные микроорганизмы.
Внесение микробной композиции в количестве 1 л/га показало, что через 27 суток в соломине видны тяжи мощной склеренхимы проводящих пучков (на Фиг. 5 представлен край соломины, находившейся 1 месяц в почве (х4): контроль (почва без обработки)., на Фиг. 6 - край соломины, находившейся 1 месяц в почве (х4): опытный вариант (почва, обработанная микробной композицией), а паренхима и склеренхима перецикла значительно тоньше и просвечиваются в проходящем свете микроскопа. В контрольном варианте (без внесения микробной композиции) сохраняется структура соломины: она желтого цвета, склеренхимные обкладки пучков слиты со склеренхимой перицикла, механическая ткань образует плотное кольцо.
В результате изучения морфометрических показателей и биологической продуктивности растений пшеницы сорта Безостая 100, спустя 2 недели после листовой подкормки микроэлементами, получена значительная разница по морфометрическим показателям растений опытного и контрольного вариантов (на Фиг. 7 представлен внешний вид растений пшеницы: контрольный вариант, на Фиг. 8 - внешний вид растений пшеницы: опытный вариант (Микробный консорциум), Табл. 2).
Claims (1)
- Микробная композиция, включающая молочнокислые бактерии Lactobacillus parabuchneri ВКМ В-3553D, Lactobacillus plantarum ВКМ В-3552D, Lactobacillus acidophilus ВКМ В-3563D, Enterococcus faecium ВКМ В -3551D, дрожжи Brettanomyces bruxellensis ВКМ Y-3064D и микроскопические грибы Penicillium chrysogenum ВКМ F-4934D или Penicillium chrysogenum ВКМ F-4935D, используемая для переработки органических отходов животного и растительного происхождения.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819883C1 true RU2819883C1 (ru) | 2024-05-28 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160719C1 (ru) * | 1999-07-30 | 2000-12-20 | Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН | Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: alcaligenes denitrificans, alcaligenes eutrophus, pseudomonas maltophila, используемый для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности |
| RU2609654C1 (ru) * | 2016-05-12 | 2017-02-02 | Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") | Микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160719C1 (ru) * | 1999-07-30 | 2000-12-20 | Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН | Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: alcaligenes denitrificans, alcaligenes eutrophus, pseudomonas maltophila, используемый для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности |
| RU2609654C1 (ru) * | 2016-05-12 | 2017-02-02 | Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") | Микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СЕМЕНОВ А.В. "Антагонизм как результат межмикробных отношений"; Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН, (электронный журнал), 2013, N 1, с.1-8. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101659934B (zh) | 用于防除连作香蕉巴拿马枯萎病的拮抗菌及其微生物有机肥料 | |
| CN101333499B (zh) | 复合型活菌生物净水剂及其制备方法 | |
| CN104293694B (zh) | 一种污泥好氧堆肥复合菌剂的制备方法 | |
| CN103232944B (zh) | 一种秸秆与粪便混合堆肥微生物菌剂 | |
| KR101758102B1 (ko) | 로도박터 캡슐레이터스 sw003 및 이를 포함하는 미생물제 | |
| CN108949739A (zh) | 一种用于深度处理高浓度畜禽养殖废水的复合微生物菌剂及其制备方法 | |
| CN105925497A (zh) | 一株短小芽孢杆菌及其在解磷解钾产酸中的应用 | |
| CN107653200A (zh) | 一种促进死猪尸体好氧堆肥的微生物菌剂及应用 | |
| CN106635902A (zh) | 一种凝结芽孢杆菌及其应用 | |
| CN114586890A (zh) | 一种利用菌草制作复合菌群饲料的方法 | |
| CN104651267A (zh) | 一种具有发酵产碱功能的微生物菌及其应用的有机肥料 | |
| CN107628894A (zh) | 提高土壤肥力的复合生物菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN108947679A (zh) | 一种微生物有机肥及其制备方法 | |
| KR100396022B1 (ko) | 가축용 생균제 및 가축용 생균제의 제조방법 | |
| CN111484368A (zh) | 一种微生物肥料固体发酵生产方法及固体复合微生物肥料 | |
| CN101811781B (zh) | 白腐菌腐解剂及白腐菌生产有机污染物腐解剂的方法 | |
| RU2819883C1 (ru) | Микробная композиция, включающая молочнокислые бактерии, дрожжи и микроскопические грибы, используемая для переработки органических отходов растительного и животного происхождения | |
| KR100475559B1 (ko) | 신규한 브레비바실러스속 미생물 균주를 이용한 퇴비부숙효과와 항진균 활성이 있는 미생물 제제 및 그 제조방법 | |
| CN100371437C (zh) | 生产复合氨基酸的地衣芽孢杆菌菌株及养殖用氨基酸液肥制备方法 | |
| KR100306386B1 (ko) | 사료첨가제용미생물제제및그제조방법 | |
| CN105315024A (zh) | 一种生产有机肥的复合菌系的筛选方法 | |
| KR20010069333A (ko) | 느타리버섯 배지발효용 미생물제재의 제조방법 | |
| KR102070511B1 (ko) | 혐기소화액 및 감귤착즙박 혼합 배지를 이용하여 배양한 바실러스 균주 배양액을 함유하는 악취 제거용 조성물의 제조방법 | |
| KR100426930B1 (ko) | 음식물 찌꺼기의 습식발효를 위한 양돈 사료화 능력을 보유한 신규한 균주 바실러스 아밀로리키페이시엔스 비 4 | |
| JPH07246381A (ja) | 有機質廃棄物の処理方法 |