食物垃圾中具备高效降解功能菌株的筛选与鉴定分析

【摘要】 目的：探讨食物垃圾中具备高效降解功能菌株的筛选与鉴定。方法：收集食堂、大排挡周边采集土壤3份样品，进行菌株分离与培养，然后进行光学显微镜与电子显微镜判断。结果与结论：获得单菌落32株，经过定性和定量的方法进行复筛，最终得到食物油脂高效降解分解菌3株，初步鉴定分别为毛霉属、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的一个种。

【关键词】 食物垃圾；高效降解功能菌株；毛霉；蜡状芽孢杆菌；枯草芽孢杆菌

食物垃圾是人们在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒[1]。一家一户的食物垃圾数量虽不多，但千家万户汇集的总量却相当庞大，因其来源分散不易收集，难以进行堆肥或饲料加工等资源化利用，对垃圾填埋或焚烧处置带来诸多问题[2]。前人很多研究对城市食物垃圾的液态部分以及固态部分进行分别处理研究，利用微生物技术，对食物垃圾资源化利用进行了理论和实验研究，探索利用食物垃圾制备蛋白饲料的技术路线[3]。本研究为此具体探讨了食物垃圾中具备高效降解功能菌株的筛选与鉴定。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 样品与仪器 食物垃圾分离样品：从某某大学食堂下水道采得污泥以及周围的土壤，从壕沟及大排挡排污处采得土样，共计3份样品。实验仪器：AY220型电子天平、50B恒温冷冻摇床XS-18型光学显微镜、FEGUV755B型扫描电子显微镜。

1.2 分离方法 每个样品各取5g，分别加入含有45ml无菌水和无菌玻璃珠的150ml三角瓶内，置于摇床上，200 r/min转速充分震荡10min，然后取5ml稀释加入35ml富集培养基中，并在40℃，200 r/min，pH 7.0条件下培养。以后每天观察，如果发现油脂降解得好，就补加少量豆油。培养24h至48h后挑取不同类型的单个菌落，在牛肉膏蛋白胨培养基上连续纯化，从而得到纯培养物，4℃保存于牛肉膏蛋白胨培养基斜面。将分离得到的菌株点接到油脂初筛培养基平板上，置于45℃恒温箱中培养，24h后，用游标卡尺测量菌落周围晕圈直径，并以此判断待测菌株对油脂的分解能力。将初筛入选的菌株接种到复筛摇瓶培养基中，置于摇床中，200 r/min，45℃培养，48h后测定含油量的变化，以待测菌株对豆油的分解率作为入选菌株的判断依据。

1.3 判断方法 取充分活化的菌株划线接种于肉汤琼脂平板上，30℃培养24-48小时，观察并记录菌落形态、质地、边缘、颜色等。同时向培养待鉴定的菌株斜面中加入无菌水，静置让细菌扩散到水中，然后倒入洁净的无菌培养皿中，用滤纸吸去多余的染色液，干燥后在电镜上检查菌体和和鞭毛形态特征并拍照。同时菌体在肉汤琼脂平板上培养一段时间后，分别进行革兰氏染色，鞭毛染色制片后油镜观察。

2 结果

将富集培养液稀释分离得到的菌株32株，首先在初筛培养基平板上进行油脂分解试验，根据产生晕圈的大小作为初筛的依据，根据初筛的结果，排除生长不很旺盛，共筛出有较强分解能力的菌株3株。其中1号菌株菌丝无隔膜，气生菌丝如白色棉絮，无假根。孢囊梗不成束，单生。孢囊梗直接由菌丝伸出，呈分支状，孢子囊球形。孢子囊破裂后释出，初步鉴定为毛霉属的一个种。2号菌株表现为细胞杆状、两端钝圆，孢偏端生或中端生，椭圆，菌体运动，周生鞭毛，在培养基上生长1天就可以形成淡黄色菌落，初步鉴定为蜡状芽孢杆菌的一个种。2号菌株表现为细胞杆状，芽孢中生，椭圆形或若圆形，菌体运动，周生鞭毛，在培养基上生长1天就可以形成淡黄色菌落，日久表面起皱，初步鉴定为枯草芽孢杆菌的一个种。

3 讨论

随着餐饮业的持续发展，食物垃圾的产量正在快速的增长，但处理方式仍然是混合后，填埋或直接送到养殖厂喂养生猪，此种处理方式对环境存在着极大的危害[4]。同时随着工、农、服务业的发展，尤其是居民生活水平的提高，食物垃圾的产量逐年升高，全世界每年以8%-1O%的比例递增。食物垃圾成份复杂：油、水、固体残渣混合菜蔬、果皮、果核、米面，鱼、肉、骨以及废餐具、纸巾等大杂烩。对其处理既要治理污染，又要利用其有效成分[5]。食物垃圾的共同特点是：含水率高、含盐量高，有害物质含量少，氮磷钾等营养元素丰富和易腐烂；从化学组成上看，有碳水化合物、纤维素、蛋白质、油脂和无机盐，其中以有机组份为主，同时含有一定量的钙、磷、钾、铁等微量元素[6]。再加上伴随食物垃圾产生的大量有机污水，采用填埋堆肥等方法处理将会对水资源产生极大的威胁，引起水体污染。而食物垃圾的微生物在垃圾处理中发挥重要作用，促进合理降解分离等，形成高效降解功能菌株[7]。本文对采集的食物垃圾土壤样品进行分离试验，获得单菌落32株，经过定性和定量的方法进行复筛，最终得到食物油脂高效降解分解菌3株，初步鉴定分别为毛霉属、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的一个种。

参考文献

[1] 俞觊觎，沈雪海.食物垃圾的管理和处置[J].杭州科技，2008，2(2)：42-43．

[2] 倪永珍，丁雪梅.利用微生态工程技术处理城市生活垃圾的研究[J]．环境卫生工程，2010，8(4)：161-164．

[3] 李振红，陆贻同.高效油脂分解菌的筛选[J].上海环境科学，2009，21(11)：680-682．

[4] 郭兴要，王璋.高含油废水预处理微生物菌种的分离筛选[J].精细与专用化学品，2011，8(2)：203-206．

[5] 吴兰，葛刚，罗玉平.油脂废水的生物处理研究进展[J].江西科学，2008，21(4)：317-320．

[6] 胥贵平，程蕾.武汉市城市垃圾处理现状调查及展望[J].环境科学与技术，2009，25(5)：52-54．

[7] Huang JS，CH Wang，CG Jih．Empirical model and kinetic behavior of thermophilic tempesting of vegetable waste[J]．J Environ Eng，2010，126(10)：1019-1025．