RU2819883C1 - Microbial composition containing lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi, used for processing organic wastes of plant and animal origin - Google Patents
Microbial composition containing lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi, used for processing organic wastes of plant and animal origin 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
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.The invention relates to industrial and agricultural microbiology, biotechnology. This development is intended for recycling waste and transferring it to hazard class 3, as well as processing organic waste into compost and/or organic fertilizers. The microbial consortium suppresses pathogens, both intestinal and phytopathogenic; reduces the germination of weed seeds contained in the composted mass; suppresses helminths and eggs of synanthropic flies both in lagoons and composts; increases the content of nutrients (NPK and microelements) in the composted mass. Regular use of microbial consortium in industrial plants leads to a decrease in the area for processing solid waste and a decrease in the number or volume of lagoons for liquid waste. Also, when using a microbial consortium, the elimination of the unpleasant odor of organic waste occurs within 3-10 days. The use of a microbial consortium leads to a reduction in the processing time of livestock waste to 40-60 days; stubble disposal is possible within a period of 30-45 days even under dry weather conditions.
Таким образом, микробный консорциум находит свое применение для переработки жидких и твердых органических отходов:Thus, the microbial consortium finds its application for the processing of liquid and solid organic waste:
• животноводства: навоза КРС, свиного навоза, птичьего помета,• livestock: cattle manure, pig manure, poultry manure,
• отходы переработки продуктов питания: мясо- и рыбоперерабатывающего производства, выжимки фруктов и ягод, остатки виноделия,• waste from food processing: meat and fish processing, fruit and berry pomace, winemaking residues,
• коммунальных предприятий: осадков сточных вод, органической составляющей ТБО, опавшие листья, скошенная газонная трава,• municipal enterprises: sewage sludge, organic component of solid waste, fallen leaves, mowed lawn grass,
• производственные отходы: деревоперерабатывающей промышленности, бумага, картон, опилки, кора,• industrial waste: wood processing industry, paper, cardboard, sawdust, bark,
• растительные остатки: сидерат, солома, сено, скорлупа различных видов орехов,• plant residues: green manure, straw, hay, shells of various types of nuts,
• отходы эфиромасличной промышленности (кориандр, шалфей, лаванда),• waste from the essential oil industry (coriander, sage, lavender),
• пищевые отходы: колбасные и мясные изделия, пищевые продукты, вышедшие за сроки годности.• food waste: sausages and meat products, food products beyond their expiration dates.
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.It is known that when lactic acid bacteria are co-cultivated with other microorganisms, growth is enhanced and the biochemical activity of the consortium is increased. Enhanced biosynthesis of vitamin B12 by propionic acid bacteria in the presence of lactic acid bacteria has been described. When stored in laboratory conditions, some actinomycetes lose the ability to synthesize antibiotics, but this can be restored when they are co-cultivated with micromycetes of the genus Pénicillium. When actinomycetes (Actinomyces violocinereus, Act. rimosus, etc.) are co-cultivated, the biosynthesis of proteolytic enzymes, including thrombolytic exoproteases, increases up to 6 times compared to the biosynthesis of these enzymes in monocultures.
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.Different types of yeast selectively use the nutritional components of the medium. With the correct selection of cultures, it is possible to create a stable association that can more fully utilize a multicomponent carbon source environment, enhance the rate of cell growth and increase the productivity of the system during continuous cultivation.
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.With the help of microbial associations of yeast and lactic acid bacteria, it is possible to obtain protein-vitamin preparations from whey containing lactose, and it turned out to be possible to use yeast cultures that do not assimilate lactose under normal conditions.
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.Lactic acid bacteria have high antimicrobial activity against phytopathogenic and intestinal pathogens, due to the biosynthesis of low molecular weight substances (hydrogen peroxide), organic acids (mainly lactic and acetic) and bacteriocins. Also, lactic acid bacteria and yeast, when colonizing plant roots, block adhesion sites for pathogens, which is another mechanism for resisting phytopathogens. Lactic acid bacteria and yeast, using tryptophan contained in plant exudates, synthesize auxin-like substances that stimulate plant growth.
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.Microscopic fungi have high enzymatic activity, are able to decompose wood, lignin, chitin and other biopolymers of plants and animals, decompose aromatic compounds contained in industrial waste, hydrocarbons and their derivatives.
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. %:A biological product made from effective microorganisms for the degradation of organic waste is known (RF patent for invention No. 2347808, patent validity start date 08/06/2007), containing a mixture of suspensions of bacteria of the genera Bacillus and a mixture of suspensions of strains of the genera Pseudomonas, Enterobacter, Cellulomonas, Erwinia, Arthrobacter, Streptococcus , Propionibacterium with the following effective composition and ratio of components, wt. %:
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. %:There is a known drug for processing organic waste from livestock and poultry farming "ECOS" (RF patent for invention No. 2425016, patent validity start date March 28, 2008), containing microorganisms; as strains of microorganisms it contains Actinomyces fradiae-96, Bacillus subtilis-99 and physiological solution with the following ratio of components, vol. %:
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. %:The closest to the invention in terms of technical essence and the achieved positive effect is a microbial composition for processing organic waste from human households, livestock and poultry farming (RF patent for invention No. 2609654, starting date of the patent term is 05/12/2016), containing microorganisms Delftia lacustris BMCH-IB -C 142 VKM B-3032D, Cellulomonas persica BMCH-IB-C 35 VKM 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 at the following ratio of components, wt. %:
Существенным недостатком перечисленных препаратов является небольшой срок годности и низкая эффективность.A significant disadvantage of these drugs is their short shelf life and low efficiency.
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.The purpose of the present invention is to obtain a microbial composition, microorganisms of which are capable of stable biosynthesis of enzymes, organic acids, alcohols, providing a high rate of decomposition of organic residues and suppression of pathogenic microorganisms and phytopathogenic bacteria and fungi.
Указанный технический результат достигается микробной композицией, содержащей следующие группы микроорганизмов: молочнокислые бактерии, дрожжевые и микроскопические грибы.The specified technical result is achieved by a microbial composition containing the following groups of microorganisms: lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi.
Lactobacillus parabuchneri 6 (регистрационный номер B-3553D),Lactobacillus parabuchneri 6 (registration number B-3553D),
Lactobacillus plantarum 20 (регистрационный номер ВКМ B-3552D),Lactobacillus plantarum 20 (registration number VKM B-3552D),
Lactobacillus acidophilus 22 (регистрационный номер ВКМ B-3563D),Lactobacillus acidophilus 22 (registration number VKM B-3563D),
Enterococcus faecium 4/6 (регистрационный номер BKMB-3551D), Enterococcus faecium 4/6 (registration number BKMB-3551D),
Brettanomyces bruxellensis 75 (регистрационный номер ВКМ -Y3064D), Brettanomyces bruxellensis 75 (registration number VKM -Y3064D),
Penicillium chrysogenum GR150323 (регистрационный номер ВКМ F-4935D),Penicillium chrysogenum GR150323 (registration number VKM F-4935D),
Penicillium chrysogenum GR160323 (регистрационный номер BKM F-4934D).Penicillium chrysogenum GR160323 (registration number BKM F-4934D).
Культурально-морфологические характеристики микроскопических грибовCultural and morphological characteristics of microscopic fungi
Penicillium chrysogenum GR 150323 (регистрационный номер BKM F-4935D)Penicillium chrysogenum GR 150323 (registration number BKM F-4935D)
Штамм получен в результате многоступенчатого селекционного отбора из штамма Penicillium chrysogenum. Место выделения - хвойный лес, г. Севастополь.The strain was obtained as a result of multi-stage selection from the Penicillium chrysogenum strain. Place of isolation - coniferous forest, Sevastopol.
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.When cultivated on Czapek's medium (25°C, 7 days): the colonies are flat, raised in the center; the edge of the colony is slightly wavy; diameter 2.5 cm; substrate and suprasubstrate mycelia are clearly visible; aerial mycelium in the center is yellowish-cream in color, the edge is white; whorl is colorless; the exudate is transparent, the drops are rare and small; no pigment; sporulation is abundant, in light shades from light beige to greenish; as the culture ages, it darkens to dark shades of brownish-green.
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.When cultivated on Czapek's medium, 37°C, 7 days: no growth; when cultivated on Czapek's medium, 5°C, 7 days: microcolonies are formed; 14 days - colonies with a diameter of 3 mm, sporulation is present.
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.When cultivated on Czapek's medium with yeast extract (25°C, 7 days), the colonies are flat, velvety, with a faint convexity in the center, with marked radial folding; the edge of the colony is smooth, the diameter of the colonies is 4.0-4.4 cm; substrate and suprasubstrate mycelia are clearly visible; aerial mycelium is white with a beige tint, the whorl is colorless to light brown; exudate is present, rare drops from transparent to light yellow; sporulation is abundant, bluish-green in color, becoming darker green as the crop ages.
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.When cultivated on malt extract agar (25°C, 7 days): colonies are flat, slightly raised in the center, smooth, the edge of the colony is scalloped-wavy; colony diameter 3 cm; substrate and suprasubstrate mycelium are well defined; white mycelium in the marginal zone; whorl is colorless, from transparent to light beige; sporulation is abundant, blue-green, darkens to dark green as the culture ages; exudate and pigment are not formed.
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.Czapek's medium with yeast extract (25°C, 7 days): substrate and suprasubstrate mycelium are well developed: conidiophores are 150-300 µm long, smooth; tassels are predominantly 2-tiered with additional branches, 3-tiered ones are less common; branches 12-26 microns long, single to 30-42, often splayed; brooms pressed, 10-16 µm; pin-shaped phialides with a pronounced short beak, densely spaced, length 8-10 µm; conidia are hyaline, smooth, subround in shape, 3.4-4.0 µm in diameter, formed in dense columns of medium length along sterigmata.
Молекулярные особенности штамма: Последовательность участка гена β-тубулина (BenA):Molecular features of the strain: Sequence of the β-tubulin gene region (BenA):
Penicillium chrysogenum GR160323 (регистрационный номер ВКМ F-4934D)Penicillium chrysogenum GR160323 (registration number VKM F-4934D)
Штамм получен в результате многоступенчатого селекционного отбора из штамма Penicillium chrysogenum. Место выделения - хвойный лес, г. Севастополь.The strain was obtained as a result of multi-stage selection from the Penicillium chrysogenum strain. Place of isolation - coniferous forest, Sevastopol.
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.When cultivated on Czapek's medium (25°C, 7 days), the colonies are flat, raised in the center, the surface is velvety; the edge of the colony is slightly wavy, the diameter on the 7th day is 2.5-2.8 cm, on the 14th day up to 3.5-4 cm. Substrate hyaline and supra-substrate mycelium are well defined, color from white to yellowish, in the central part from cream to pale yellow; the reverse is transparent, colorless or pale yellow; sporulation is abundant, in light shades from light beige to greenish-blue, darkens to olive and pastel green as the culture ages; a pale yellow pigment may be released into the agar; the exudate is clear or yellowish.
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.When cultivated on Czapek's medium, 37°C, 7 days: no growth; when cultivated on Czapek's medium, 5°C, 7 days: microcolonies are formed; 14 days - colonies with a diameter of 3 mm, sporulation is present.
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.When cultivated on Czapek's medium with yeast extract, 25°C, 7 days: the colonies are flat, velvety, with a slight convexity in the center, with marked radial folding; whorl is colorless to light brown; diameter 4.2-4.5 cm, the edge of the colony is smooth, with a pronounced mycelium zone up to 1.5-2 mm wide, the mycelium is white with a beige-golden tint; sporulation is abundant and green; exudate from transparent to bright yellow.
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.When cultivated on malt extract agar, 25°C, 7 days: the colonies are flat, even, slightly raised in the center; diameter up to 3.0 cm, edge scalloped-wavy, whorl colorless, translucent, to caramel; substrate and suprasubstrate mycelium are well defined; white mycelium along the edge of the colony; sporulation is abundant, blue-green, darkens to dark green as the culture ages; exudate and pigment are absent.
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:Czapek's medium with yeast extract (25°C, 7 days): conidiophores are developed on substrate and suprasubstrate mycelium, length 100-300 µm, smooth; The tassels are mostly 2-tiered with additional branches occasionally 3-tiered; branches 12-26 microns long, rarely up to 30-42 microns, often splayed; brooms pressed, 10-16 µm; pin-shaped phialides with a pronounced short beak, densely spaced, length 8-10 µm; conidia are hyaline, smooth, subround in shape, diameter 3.4-4.0 µm, formed in dense columns of medium length along sterigmata. Molecular features of the strain:
Последовательность участка гена β-тубулина (BenA):Sequence of the β-tubulin gene region (BenA):
Предлагаемая микробная композиция молочнокислых бактерий, дрожжевых и микроскопических грибов, в научной и патентной литературе не описана.The proposed microbial composition of lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi is not described in the scientific and patent literature.
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.The microbial composition is a suspension of microorganisms of yellow-brown color with a pleasant silage odor; the concentration of hydrogen ions (pH) is 3.0-4.0; the number of viable cells in 1 ml of suspension is at least 1×10 6 CFU/ml.
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 Microbial compositions are used for addition to both solid and liquid organic waste. It is necessary to add a microbial composition of lactic acid bacteria and yeast to liquid organic waste (lagoons with liquid livestock waste, wastewater, etc.), and a microbial composition to solid organic waste (manure, litter, sewage sludge, etc.) lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi. Micromycetes (Penicillium chrysogenum GR150323 (registration number VKM F-4935D), Penicillium chrysogenum GR160323 (registration number VKM F-4934D)) actively decompose solid organic waste
Получение бактериальной части микробной композиции.Obtaining the bacterial part of the microbial composition.
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).The microbial composition of lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi includes viable microorganisms, their metabolites and the remains of the culture medium (liquid form of the biological product) or viable microorganisms in the concentrated or adsorbed form of the drug (dry form of the biological product).
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).Cultivation of lactic acid bacteria and yeast is carried out using the deep method, which allows for the most complete use of the components of the nutrient medium and obtaining a biological product with the maximum content of microbial cells. The second part of the biological product, consisting of micromycete spores, is obtained separately from the bacterial part of the biological product, and then they are mixed. Micromycetes can be obtained in several ways: deep (cultivation in a liquid nutrient medium) or superficially (cultivation in a solid nutrient medium).
Этапы получения бактериальной части консорциума биопрепарата:Stages of obtaining the bacterial part of the biological product consortium:
- подготовка посевных культур молочнокислых бактерий и дрожжей из в лабораторных или производственных биореакторах объемом от 2 до 100 л;- preparation of seed cultures of lactic acid bacteria and yeast from laboratory or industrial bioreactors with a volume of 2 to 100 l;
- совместное культивирование молочнокислых бактерий и дрожжей в жидкой питательной среде.- co-cultivation of lactic acid bacteria and yeast in a liquid nutrient medium.
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.Cultivation of the microbial association is carried out in a multi-tonnage bioreactor (1-15 tons) using a deep method. The use of beet molasses or corn syrup (10-20 ml/l) in the process of cultivating lactic acid bacteria and yeast makes it possible to exclude other carbohydrates (glucose, sucrose) and reduce the cost of the nutrient medium used for the accumulation of microorganism biomass. The nutrient medium, in addition to carbohydrates, contains yeast autolysate (1-2.5 g/l), potassium salts (0.55-1.2 g/l), ammonium salts (1-1.5 g/l), calcium salts and/or sodium (0.8-1.0 g/l). As a source of organic nitrogen, the nutrient medium contains hydrolyzate and/or autolysate of yeast and/or corn or soy flour.
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.The achieved result of joint cultivation of lactic acid bacteria and yeast is the synergistic effect of these groups of microorganisms and an increase in its biological activity. Metabolites of yeast (alcohols) and lactic acid bacteria (organic acids) enhance the antibiotic effect of each other. An increase in the zone of suppression of the test organism by the consortium of lactic acid bacteria and yeast, compared with their monocultures, was noted in all tested species, i.e. the antagonistic activity of monocultures is less pronounced than that of a microbial composition consisting of these microorganisms.
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:An important innovation in the production of a biological product based on lactic acid bacteria and yeast is that the cultivation of a microbial composition under production conditions is possible without sterilization of the nutrient medium. The essence of the innovation lies in the mandatory presence of the following conditions:
- соблюдение асептических условий в производственном цехе (предварительная дезинфекция поверхностей антибактериальными средствами и/или стерилизации воздуха УФ и/или обработки озоном);- compliance with aseptic conditions in the production workshop (preliminary disinfection of surfaces with antibacterial agents and/or UV air sterilization and/or ozone treatment);
- стерилизация биореакторов и/или ферментеров влажным паром и/или химическими методами стерилизации;- sterilization of bioreactors and/or fermenters with wet steam and/or chemical sterilization methods;
- вносимый источник углеводов (меласса свекловичная, патока кукурузная) должен стерилизоваться;- the added source of carbohydrates (beet molasses, corn syrup) must be sterilized;
- химические реактивы вносятся в средоварку в виде сухих солей, после полного растворения которых, происходит их тщательное перемешивание;- chemical reagents are introduced into the media cooker in the form of dry salts, after which they are completely dissolved, they are thoroughly mixed;
- подача стерильной (обязательное условие) деминерализованной воды в биореактор из установки обратного осмоса (обеззараживание происходит за счет обработки воды ультрафиолетом);- supply of sterile (mandatory condition) demineralized water to the bioreactor from a reverse osmosis unit (disinfection occurs due to water treatment with ultraviolet light);
- при подаче воды в биореактор она должна сразу нагреваться до 30-37°С;- when water is supplied to the bioreactor, it should immediately heat up to 30-37°C;
- внесение посевной культуры каждого штамма микроорганизма в питательную среду, предназначенную для совместного их культивирования.- introducing a seed culture of each microorganism strain into a nutrient medium intended for their joint cultivation.
Достигаемый технический результат - культивирование микроорганизмов с высокой антагонистической активностью, по отношению к посторонней и болезнетворной микрофлоре без стерилизации.The achieved technical result is the cultivation of microorganisms with high antagonistic activity towards foreign and pathogenic microflora without sterilization.
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.In the process of deep cultivation, it is necessary to mix and aerate the microbial composition at a temperature of 30-34°C, the duration of cultivation is 24-60 hours, the acidity of the culture liquid is 3.0-4.0. Mixing of bacterial suspensions is carried out in a ratio that ensures the content of viable bacteria of each strain in an amount of at least 10 6 CFU/ml, and yeast - at least 10 5 CFU/ml, in the resulting microbial suspension.
Получение культуры микромицетов.Obtaining a culture of micromycetes.
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.Working cultures of micromycetes are grown on wort agar, Sabouraud medium, Czapek medium, and malt extract agar. Pure culture on wort agar serves as the starting material for the propagation of fungi on solid or liquid media.
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).For surface cultivation of micromycetes, it is possible to use Sabouraud and Chapek medium, but the use of an agar medium, including wheat bran and/or another protein source, as well as carbohydrates, reduces the cost of the biological product. Sterile test tubes with slanted agar are inoculated with a washout from the working culture containing spores and mycelium particles. The number of spores in 1 ml of suspension is not less than 1×10 5 CFU. Cultivation is carried out at a temperature of 28-30°C until maximum sporulation. An aqueous suspension is prepared from spores collected in a test tube with slanted agar and then introduced into the microbial consortium. To ensure uniform distribution of spores in the bacterial component of the biological product, a surfactant (alkylbenzene sulfate, Tween-80) is added to the aqueous suspension.
Культивирование микромицетов глубинно в жидкой питательной среде.Deep cultivation of micromycetes in a liquid nutrient medium.
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.Bran and carbohydrates are added to water and poured into flasks. The flasks are sealed with cotton plugs and sterilized in an autoclave at 1.0 atm. 1 hour. A fungal suspension containing spores and mycelium particles is added to cooled flasks with a production nutrient medium in an amount of at least 1 × 10 5 CFU per 1 ml. The flasks are cultured on a shaker. For large production volumes, cultivation in a bioreactor with a volume of 100-200 liters is possible.
Контроль качестваQuality control
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.In the resulting bacterial composition, it is possible to separately count the CFU of each strain using simple and publicly available methods, due to the pronounced interspecies differences. The number of CFU in 1 ml of a suspension of bacteria of the genus Lactobacillus is determined using the standard method of seeding on solid media MRS, Rogosa and counting the grown colonies after incubation under aerobic conditions (surface sowing method) or conditions of limited air access (deep sowing method) [GOST 31928]. Determination of the presence and counting of the number of enterococci is carried out on solid nutrient media (Slate Agar - Bertley, Turner's medium, alkaline polymyxin medium, milky inhibitory medium), on which Enterococcus form colonies, depending on the medium - from black and gray to red colors [GOST 31928]. Determination of the presence and counting of the number of fungal cells is examined according to GOST R 57221 - 2016. These methods allow for separate counting of bacterial and fungal cells in a mixed culture of microorganisms, both in suspension and in dry form.
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.Biological safety in the production of a microbial composition lies in the fact that the presence of mesophilic aerobic and facultative anaerobic microorganisms (KMAFAnM), bacteria of the Escherichia coli group (coliforms), pathogenic microorganisms, incl. salmonella is not allowed.
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:The finished and tested microbial composition can be used for the production of dry and liquid commercial forms of the drug. The liquid commercial form of a biological product is a suspension of microbial cells obtained in a bioreactor, which can be packaged in glass or plastic containers. The dry commercial form of a biological product can be obtained in different ways:
- концентрирование микробных клеток и прессование до 15-20% сухих веществ с дальнейшей фасовкой в ампулы;- concentration of microbial cells and pressing up to 15-20% of dry substances with further packaging into ampoules;
- концентрирование микробных клеток (20-25% сухих веществ) и введение в них адсорбента (биочара) с дальнейшим высушиванием и фасовкой в бумажную упаковку, пластиковую тару;- concentration of microbial cells (20-25% of dry substances) and introduction of an adsorbent (biochar) into them, followed by drying and packaging in paper packaging, plastic containers;
- концентрирование микробных клеток (20-25% сухих веществ) и заморозки в т.ч. с использованием аудиочастот и дальнейшей фасовки в пластиковую, бумажную или стеклянную тару;- concentration of microbial cells (20-25% of dry matter) and freezing, incl. using audio frequencies and further packaging in plastic, paper or glass containers;
- лиофилизация.- lyophilization.
Получение и свойства микробного консорциума иллюстрируется следующим примерами.The preparation and properties of the microbial consortium are illustrated by the following examples.
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.Example 1. Preparation of a microbial composition of lactic acid bacteria and yeast (Lactobacillus parabuchneri 6 (registration number B-3553D), Lactobacillus plantarum 20 (registration number VKM B-3552D), Lactobacillus acidophilus 22 (registration number VKM B-3563D), Enterococcus faecium 4/ 6 (registration number VKM 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.Obtaining seed material. Museum liquid cultures of lactic acid bacteria strains, 1 ml each, are added to tubes containing 9 ml of MRS liquid medium. The strains are grown in test tubes separately for 20-24 hours at 36°C. Brettanomyces bruxellensis VKM Y-3064D culture in an amount of 1 ml is added to 9 ml of wort, Sabouraud medium, cultivation is carried out for 24-26 hours at 28°C.
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.Preparation of 1st order cultures. The grown culture of each strain is added separately in a volume of 5% to 1 liter of cultivation medium and cultivated separately: strains of lactic acid bacteria for 18 hours at 36°C, yeast for 18 hours at 28°C.
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.Preparation of cultures 2nd order. Each grown culture of the 1st order of each strain is separately added to 50 liters of cultivation medium and separately cultivated using laboratory bioreactors: strains of lactic acid bacteria - for 24-30 hours at 36°C, yeast - for 48 hours at 28°C. Then, 2nd order cultures of each strain are added in an amount of 3-5% to a production medium made by mixing corn syrup, ammonium mineral salts (1.1 g/l), single-substituted potassium phosphate (0.65 g/l), sodium (1.1 g/l), calcium (1.0 g/l) and water. Cultivation is carried out by the deep method, in an industrial large-scale bioreactor using stirring and aeration, at a temperature of 31-34°C for 72 hours. The content of viable microorganism cells in the resulting biological product is at least 1×10 6 CFU per 1 ml, pH 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.The above-obtained microbial composition can be packaged and used for processing liquid organic waste, and spores of micromycetes, in particular Penicillium chrysogenum BKM F-4934D, can also be added to it.
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.Obtaining a micromycete culture on a solid nutrient medium. Working cultures of micromycetes are grown on wort agar. For surface cultivation of micromycetes, Czapek agar medium is used. To inoculate the nutrient medium, use a working culture wash from slant agar containing spores and mycelium particles. Cultivation is carried out at a temperature of 28-30°C, until maximum sporulation (10-12 days). Spore collection is carried out under aseptic conditions, it is possible to use a Drigalsky spatula: carefully collect spores from the surface mycelium of the fungus, then in the form of an aqueous suspension (in an amount of at least 1 × 10 6 CFU / 1 ml) add to the microbial composition in an amount of 1-7 ml /l.
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.Example 2. Preparation of microbial composition: Lactobacillus parabuchneri B-3553D, Lactobacillus plantarum VKM B-3552D, Lactobacillus acidophilus VKM B-3563D, Enterococcus faecium VKM B-3551D, Brettanomyces bruxellensis VKM Y-3064D, Penicillium chrysogenum 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.Obtaining seed material. Museum liquid cultures of strains of the genus Lactobacillus in an amount of 1 ml are added to test tubes with 9 ml of MRS liquid medium, enterococcus in liquid milk-inhibitor medium. Each strain is grown separately in test tubes for 18-20 hours at 36°C. Yeast culture in an amount of 1 ml is added to 9 ml of wort or Sabouraud medium, cultivation is carried out for 20-24 hours at 28°C.
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.Preparation of 1st order cultures. The grown culture of each strain, separately in a volume of 5%, is added to 1 liter of cultivation medium and cultivated separately: strains of lactobacilli and enterobacteria for 18 hours at 36°C, yeast for 18 hours at 28°C.
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.Preparation of cultures 2nd order. Each grown culture of the 1st order of each strain is separately added to 50 liters of cultivation medium and separately cultivated using laboratory bioreactors: strains of lactobacilli and enterobacteria for 24-30 hours at 36°C, yeast for 48 hours at 28°C.
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.Preparation of industrial nutrient medium in an industrial bioreactor. A multi-tonnage bioreactor (treated with chemical sterilants and thoroughly washed with water from a reverse osmosis unit) receives sterile demineralized water (at the same time the medium is heated to 32-33°C), hot sterile beet molasses, yeast autolysate (1 g/l), dissolved in water mineral salts of potassium, sodium, calcium and ammonium. All manipulations involving the addition of components of the production nutrient medium and 2nd order cultures are carried out under aseptic conditions. Cultivation is carried out using stirring and aeration until the maximum accumulation of microbial cells and the pH of the culture fluid is reduced to a value less than 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).The resulting microbial composition can be packaged and used both in the composition described above (lactic acid bacteria and yeast), and it is possible to add micromycete spores, in particular Penicillium chrysogenum GR150323 (registration number VKM 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.Obtaining a micromycete culture on a solid nutrient medium. Working cultures of micromycetes are grown on wort agar. For surface cultivation of micromycetes, Czapek agar medium is used. To inoculate the nutrient medium, use a working culture wash from slant agar containing spores and mycelium particles. Cultivation is carried out at a temperature of 28-30°C, until maximum sporulation (10-14 days). Spore collection is carried out under aseptic conditions, it is possible to use a Drigalsky spatula: carefully collect spores from the surface mycelium of the fungus, then in the form of an aqueous suspension (in an amount of at least 1 × 10 6 CFU / 1 ml) add to the microbial composition in an amount of 5-20 ml /l.
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.Example 3. The biological product obtained in the above described manner in the form of a suspension can be used for processing organic waste, or it can be immobilized on a solid carrier - biochar. To do this, the biological product is concentrated to a dry matter content of 15% by weight and biochar or other porous carrier is added, dried and packaged in paper bags. A dry biological product is obtained for processing organic waste with a content of viable microbial cells of at least 1 × 10 10 /1 g.
Пример 4. Разиливание твердого осадка лагуны со свиными стоками.Example 4: Removal of solid sediment from a lagoon with swine waste.
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.The composition of lactic acid bacteria and yeasts: Lactobacillus parabuchneri B-3553D, Lactobacillus plantarum VKM B-3552D, Lactobacillus acidophilus VKM B-3563D, Enterococcus faecium VKM B-3551D, Brettanomyces bruxellensis VKM Y-3064D was added to manure sludge evenly over the entire area of the lagoon in quantities of 50 l of microbial consortium/10 tons of water. The use of a composition of lactic acid bacteria and yeast led to an increase in the volume of pumped out dead residue by 4 times compared to the control option. In addition to reducing dead sediment, the microbial composition of lactic acid bacteria and yeast disinfected it from pathogenic microorganisms, helminths and pupae of synanthropic flies.
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.Example 5. Processing of cattle manure into organic fertilizers using microbial composition: Lactobacillus parabuchneri 6 B-3553D, Lactobacillus plantarum VKM B-3552D, Lactobacillus acidophilus VKM B-3563D, Enterococcus faecium VKM B-3551D), Brettanomyces bruxellensis VKM Y-3064 D, Penicillium chrysogenum VKM 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.Cattle manure was treated with a microbial composition in the form of a suspension at the rate of 1 liter per 10 tons of manure, a microbial composition immobilized on biochar in an amount of 100 g/10 tons - experimental piles, nothing was added to the control pile.
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.Cattle manure has a specific odor due to the presence of ammonia and hydrogen sulfide. In the control pile, after 1.5 months, the smell of manure remained, but in the experimental piles, on the third day it decreased significantly. At the end of the composting process, a characteristic earthy smell was noted. The change in the appearance of cattle manure is shown in Fig. 1 - Appearance of manure on the day of the experiment (1st day of the experiment), Fig. 2 - Appearance of manure after the 45th day of the experiment - control variant, Fig. 3 - Appearance of manure after the 45th day of the experiment - option of introducing a suspension of microorganisms, Fig. 4. - Appearance of manure after the 45th day of the experiment - option with the introduction of a microbial consortium immobilized on biochar.
ГОСТ 33830-2016 Удобрения органические на основе отходов животноводстваGOST 33830-2016 Organic fertilizers based on animal waste
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.Example 6. Accelerated decomposition of straw and stimulation of plant growth processes with the microbial composition Lactobacillus parabuchneri B-3553D, Lactobacillus plantarum VKM B-3552D, Lactobacillus acidophilus VKM B-3563D, Enterococcus faecium VKM B-3551D, Brettanomyces bruxellensis VKM Y-3064 D, Penicillium chrysogenum VKM 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.It is rational to use crop residues (straw) to increase the content of organic matter in soils. Under natural conditions, straw takes a long time to decompose; this process is accompanied by a deficiency of mineral nitrogen in the soil, phytotoxic compounds are released, and phytopathogenic microorganisms accumulate.
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.The introduction of a microbial composition in an amount of 1 l/ha showed that after 27 days, strands of powerful sclerenchyma of the vascular bundles are visible in the straw (Fig. 5 shows the edge of the straw that was in the soil for 1 month (x4): control (soil without treatment)., on Fig. 6 - the edge of a straw that was in the soil for 1 month (x4): the experimental version (soil treated with a microbial composition), and the parenchyma and sclerenchyma of the recycle are much thinner and are visible in the transmitted light of a microscope. In the control version (without adding a microbial composition) they are preserved. the structure of the straw: it is yellow, the sclerenchyma sheaths of the bundles are fused with the sclerenchyma of the pericycle, the mechanical tissue forms a dense ring.
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).As a result of studying the morphometric indicators and biological productivity of wheat plants of the Bezostaya 100 variety, 2 weeks after foliar feeding with microelements, a significant difference was obtained in the morphometric indicators of plants of the experimental and control variants (Fig. 7 shows the appearance of wheat plants: control variant, Fig. 8 - appearance of wheat plants: experimental version (Microbial Consortium), Table 2).
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819883C1 true RU2819883C1 (en) | 2024-05-28 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160719C1 (en) * | 1999-07-30 | 2000-12-20 | Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН | Consortium of strains of microorganisms- desctructors including alcaligenes denitrificans, alcaligenes eutrophus, pseudomonas maltophila used for purification of soils, ground-soils and water from oil, oil products and residual fuel oil contaminations |
| RU2609654C1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-02-02 | Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") | Microbial composition for processing of organic wastes of human life, animal husbandry and poultry farming |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160719C1 (en) * | 1999-07-30 | 2000-12-20 | Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН | Consortium of strains of microorganisms- desctructors including alcaligenes denitrificans, alcaligenes eutrophus, pseudomonas maltophila used for purification of soils, ground-soils and water from oil, oil products and residual fuel oil contaminations |
| RU2609654C1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-02-02 | Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") | Microbial composition for processing of organic wastes of human life, animal husbandry and poultry farming |
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 (en) | Antagonistic bacteria preventing and removing continuous cropping banana Panama wilt disease and microbial organic fertilizer thereof | |
| CN101333499B (en) | Complex active bacterial biological water purifying a gent and method for preparing same | |
| CN104293694B (en) | A kind of preparation method of sludge aerobic compost composite bacteria agent | |
| CN103232944B (en) | Microorganism bacterium agent for straw and excrement mixed composting | |
| KR101758102B1 (en) | Rhodobacter capsulatus sw003 and microbial agent comprising it | |
| CN108949739A (en) | A kind of complex micro organism fungicide and preparation method thereof for advanced treating high concentration livestock breeding wastewater | |
| CN105925497A (en) | Bacillus pumilus and application thereof in decomposing phosphate and potassium and producing acid | |
| CN114921385B (en) | Bacillus subtilis and application thereof in feed addition and antibiotic-free cultivation | |
| CN114586890A (en) | Method for preparing composite flora feed by utilizing juncao | |
| CN107653200A (en) | A kind of microbial bacterial agent for promoting dead pig corpse aerobic compost and application | |
| CN106635902A (en) | Bacillus coagulans and application thereof | |
| CN104651267A (en) | Microorganism strain having fermenting alkali producing function and application of microorganism strain in organic fertilizer | |
| CN107628894A (en) | Composite bacteria agent increase soil fertility and its preparation method and application | |
| KR100396022B1 (en) | Probiotic composite for Livestock and Method therefor | |
| CN108947679A (en) | A kind of microbial organic fertilizer and preparation method thereof | |
| CN101811781B (en) | White rot fungus rot agent and method for producing organic pollutant rot agent by using white rot fungi | |
| RU2819883C1 (en) | Microbial composition containing lactic acid bacteria, yeast and microscopic fungi, used for processing organic wastes of plant and animal origin | |
| CN111484368A (en) | Solid fermentation production method of microbial fertilizer and solid composite microbial fertilizer | |
| KR100475559B1 (en) | A microbes pesticide active against brevibacillus compost rot boil effect and process for preparation thereof | |
| KR100306386B1 (en) | Microorganism preparation as feed additive and producing method thereof | |
| KR20010069333A (en) | Manufacturing method of microbial preparation for fermentation | |
| CN105315024A (en) | Screening method of composite microbial system for producing organic fertilizer | |
| KR100426930B1 (en) | Novel Bacillus amyloliquefaciens B4 strain producing fermented swine feed utilizing food waste | |
| KR102070511B1 (en) | Manufacturing method of composition for removing odor comprising bacillus sp medium cultured by using mixed medium of anaerobic digestative fluid and citrus byproduct | |
| JPH07246381A (en) | Treatment of organic waste |