本发明涉及微生物领域，具体涉及一株侧孢短芽孢杆菌、其组合物、制剂及应用。
背景技术：
1、在整个说明书中对现有技术的任何讨论都不应被视为承认这些现有技术是广为人知的，或构成本领域公知常识的一部分。
2、脲酶是一种广泛存在于细菌、真菌、植物、藻类中的酶，可以将尿素水解成氨和二氧化氮，进而使植物和反刍动物吸收利用，减少施肥与饲料成本。但脲酶高效催化尿素水解，也带来了一系列负面影响：土壤中过快的氨生成会导致氮素流失；畜禽粪便中产脲酶微生物加速氨的排放所致的大气环境污染；反刍动物瘤胃中氨的过快生成导致尿素氮的利用率下降甚至氨中毒等问题。而脲酶抑制剂能抑制尿素产氨的反应，有助于解决脲酶活性强导致的土壤氮流失、粪肥氨释放以及瘤胃尿素氮利用率低等问题。目前业界关注的脲酶抑制剂种类主要为化学合成类与微生物类，前者主要是硫脲衍生物、羟肟酸衍生物（如乙酰氧肟酸）、磷酰胺和磺酰胺衍生物（如nbpt）、黄酮衍生物、香豆素衍生物、吲哚衍生物、金属配合物（如席夫碱）等，其中乙酰氧肟酸是目前唯一获批准使用的药用脲酶抑制剂，但存在副作用大且性质不稳定的情况；磷酰胺类化合物是一种抑制效果良好的脲酶抑制剂但由于稳定性较差，无法应用于实际生产。目前还有一些新型抑制剂如席夫碱类化合物，但这些化合物的开发仍不够成熟。
技术实现思路
1、针对现有的脲酶抑制剂对畜禽机体有毒有害、导致环境污染、结构不稳定、对氨的抑制率不高等技术问题，本发明提供了一株侧孢短芽孢杆菌( brevibacillus laterosporus) blcc1-1219、该菌株的发酵物、包含该菌株组合物或制剂，以及该菌株的应用。本发明提供的侧孢短芽孢杆菌具有高效抑制脲酶活性，可显著减少氨排放；具有广谱抗菌活性，可抑制多种病原菌，并且环境适应性强，在多种条件下均能保持良好活性，作为微生物类制剂，安全性高，对环境友好。应用范围广，可用于多个领域的氨排放和污染控制，使其在环境保护、农业生产、畜牧业管理和污染治理等多个领域具有重要的应用价值。
2、具体地，本发明提供了下述的技术特征，以下技术特征的一个或多个的结合构成本发明的技术方案。
3、在本发明的第一方面，提供了一株侧孢短芽孢杆菌，其被命名为侧孢短芽孢杆菌（ brevibacillus laterosporus）blcc1-1219，已于2024年09月29日保藏于位于中国武汉市武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m 20242118。
4、本发明所述侧孢短芽孢杆菌在37 ℃培养20 h，菌落呈圆形，无色，隆起，胶质粘稠，边缘整齐。在光学显微镜下观察，有芽孢侧生，革兰氏阳性，可变为阴性，呈杆状。
5、在本发明的第二方面，提供了上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物。
6、在本发明中，“发酵物”是指侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219在适宜条件下进行发酵过程所产生的全部产物的总称。发酵物可以包括但不限于以下成分：活菌体、死菌体、细胞外代谢产物、培养基成分。在本发明中，发酵物可以是液态、半固态或经过处理后的固态形式。
7、在本发明的一些实施方式中，所述侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219的发酵物的获取方法包括：菌种活化、种子液制备、发酵培养和发酵后处理。
8、菌种活化：将侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219菌株接种于lb固体培养基，在30-37°c条件下培养24-48小时，挑选单菌落进行后续培养。
9、种子液制备：将活化后的单菌落接种于100ml液体lb培养基中，在30-37°c、180rpm条件下摇床培养18-24小时，镜检芽孢率大于80%时，可作为种子液使用。
10、发酵培养：接种量：1-10%（v/v），温度：30-37°c，ph：6.5-7.5，溶氧：30-50%，搅拌速度：150-200 rpm，发酵时间：18-48小时。
11、发酵后处理，采用不同的后处理方式可以获得不同的发酵物种类，这包括但不限于以下类型：
12、（1）全发酵物：比如直接收集发酵液，即为全发酵物。
13、（2）发酵上清液：比如将发酵液在5000-10000rpm离心10-15分钟。收集上清液即为发酵上清液。
14、（3）菌体：比如同上述步骤离心发酵液。收集沉淀物，用无菌水或缓冲液洗涤2-3次，获得菌体。
15、（4）浓缩发酵物：比如使用超滤膜（比如分子量截留10-50kda）对全发酵物或发酵上清液进行浓缩，获得浓缩发酵物。浓缩倍数可根据需求调整，通常为2-10倍。
16、（5）干燥发酵物：比如将全发酵物、发酵上清液或菌体进行冷冻干燥或喷雾干燥。
17、比如，冷冻干燥：预冻结（-20°c至-80°c，4-12小时），主干燥（-60°c至30°c，24-48小时）。比如，喷雾干燥：入口温度150-200°c，出口温度60-100°c。
18、通过调整上述发酵条件和后处理方法，可获得不同特性的发酵物，以满足各种应用需求。在实际应用中，可根据目标产物和应用场景选择最适合的发酵条件和处理方法。
19、在本发明的第三方面，提供了上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌或上述第二方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物在制备抑制脲酶活性的制剂中的应用。
20、在本发明的第四方面，提供了上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌或上述第二方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物在制备抗菌制剂中的应用。
21、在一些实施方式中，所述抗菌制剂用于抑制副溶血弧菌、肠炎沙门氏菌、禽大肠杆菌、嗜水气单胞菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌、猪大肠杆菌和产气荚膜梭菌中的至少一种。
22、在本发明的第五方面，提供了上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌或上述第二方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物在制备减少氨排放的制剂中的应用。特别是，本发明所述的侧孢短芽孢杆菌能够抑制、减少或清除含氨或可能产生氨的物质对于氨的排放，这类物质包括但不限于畜禽粪便、污水、堆肥原料或有机废弃物等。
23、在本发明的第六方面，提供了一种组合物，其包含上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌或上述第二方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物。
24、在本发明的一些实施方式中，所述组合物中可选地包含以下一种或多种成分：
25、保护剂：如脱脂奶粉、蔗糖、海藻酸钠等，用于提高菌株或发酵物的稳定性。
26、营养物质：如葡萄糖、酵母提取物等，用于维持菌株活性。
27、缓冲剂：如磷酸盐缓冲液，用于维持适宜的ph值。
28、载体：如玉米芯粉、麸皮等，用于固体制剂的制备。
29、在本发明的一些实施方式中，提供了组合物的制备方法，这包括：
30、活菌组合物：将侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219菌株在适宜培养基中培养至对数生长期。离心收集菌体，用无菌生理盐水洗涤。将菌体与保护剂混合，经冷冻干燥或喷雾干燥制得。
31、发酵物组合物：将侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219菌株在发酵培养基中培养适当时间。离心分离发酵液，收集上清液。可选择直接使用上清液，或经浓缩、干燥等处理后使用。
32、在本发明的第七方面，提供了一种制剂，其包含上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌或上述第二方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物或上述第六方面中所述的组合物。
33、在本发明的实施方式中，所述侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219或侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219的发酵物或包含侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219的组合物在制备制剂时均可称为活性成分。
34、本发明所述制剂可以为以下类型：
35、固体制剂：粉剂、颗粒剂、片剂等；液体制剂：悬浮剂、乳剂、溶液剂等；凝胶制剂：水凝胶、油凝胶等。
36、在本发明的一些实施方式中，根据制剂类型，可选地包含以下辅料：
37、分散剂：如聚维酮k30、羧甲基纤维素钠等；粘合剂：如微晶纤维素、羟丙甲纤维素等；填充剂：如乳糖、淀粉等；防腐剂：如山梨酸钾、苯甲酸钠等。
38、在本发明的一些实施方式中，还提供上述制剂的制备方法，这包括：
39、比如，制备固体制剂：将活性成分与适量辅料混合。经造粒、干燥、整粒等工序制得颗粒剂。可进一步压片制得片剂。
40、比如，制备液体制剂：将活性成分溶解或分散在水相中。添加适量乳化剂、稳定剂等辅料。经均质、过滤等工序制得。
41、比如，制备凝胶制剂：将活性成分与适量增稠剂（如卡波姆）混合。调节ph值至合适范围。添加保湿剂、防腐剂等辅料。
42、本发明如上所述的组合物和制剂可应用于农业，比如作为生物肥料、土壤改良剂或生物农药使用；可应用于畜牧业，比如作为饲料添加剂或畜禽粪便处理剂使用；可用于环境保护，比如用于污水处理、堆肥处理或环境除臭；可用于水产养殖，比如用于改善养殖水体环境；可用于工业，比如用于工业废水处理或废气处理。
43、在本发明的一些实施方式中，还提供了上述组合物或制剂的使用方法。根据不同应用领域，使用方法可包括但不限于：喷洒，比如将液体制剂稀释后喷洒于待处理区域。拌料，比如将固体制剂与饲料或肥料混合。投放，比如将制剂直接投放于待处理水体或废弃物中。灌溉，比如将液体制剂稀释后通过灌溉系统施用。
44、在本发明的一些实施方式中，所述制剂为饲料添加剂、生物肥料、生物农药、生物除臭剂、环境治理剂、土壤改良剂或水体净化剂。
45、在本发明的第八方面，提供了一种减少氨排放的方法，其包括将上述第一方面中所述的侧孢短芽孢杆菌或上述第二方面中所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物或上述第六方面中所述的组合物或上述第七方面中所述的制剂加入至待处理物质中，所述待处理物质为含氨或可能产生氨的物质，包括但不限于畜禽粪便、污水、堆肥原料或有机废弃物等。
46、在本发明的一些实施方式中，所述减少氨排放的方法包括：
47、(1) 制备侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219的发酵液；
48、(2) 将所述发酵液与待处理物质混合。
49、在本发明中，“发酵液”特指发酵过程结束后，未经分离处理的整个液态发酵体系。发酵液通常包含：悬浮的活菌体、悬浮的死菌体、溶解在液体中的细胞外代谢产物、剩余的液体培养基成分。在本发明的一些实施方式中，侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219的发酵液可以通过如下方法获得：将侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219接种于液体培养基中，然后在菌株适宜生长的条件下培养，然后获取发酵液。在本发明中，所述适宜生长的条件包括：温度30-37℃、转速150-200 r/min、培养时间18-48小时。
50、比如，在一种实施方式中，步骤(1)包括：将侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219接种于lb液体培养基中，在37℃、180 r/min条件下培养24小时，获取发酵液。
51、在一些实施方式中，步骤(2)中所述发酵液与待处理物质的混合比例为发酵液占待处理物质体积或重量的1%-25%，所述混合比例优选为5%-20%。
52、所述菌株发酵液与待处理物质混合后可以在温度为20-45℃，优选25-40℃的条件下处理，处理时间为30分钟至10天。优选地，所述方法还包括在处理过程中进行搅拌或翻堆的处理。
53、本发明的所述方法可以在以下场景中应用：畜禽养殖场废弃物处理、污水处理、有机肥料生产、农田施肥、水产养殖、公共环境治理或工业废气处理等。
54、相较于现有技术，本发明的优势包括：
55、本发明的侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219具有显著的脲酶抑制活性。试验结果表明，该菌株在30分钟内对脲酶的抑制率可达92.52%，60分钟可达92.61%，120分钟可达97.07%，远高于对照菌株。这种高效的脲酶抑制活性可有效减少尿素水解过程中氨的产生。
56、本发明的侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219在减少畜禽粪便氨排放方面表现出优异的效果。在鸡粪处理试验中，侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219对氨排放的抑制率达到82.65%。在其他类型的畜禽粪便（如猪粪和奶牛粪尿混合物）中也表现出优异的氨排放抑制效果。这一特性可显著改善养殖环境，减少氨对大气的污染。以及在污水处理方面表现出显著的氨氮去除能力。这一特性使得该菌株在污水处理和水体净化领域具有潜在的应用价值。以及，在堆肥过程中也能有效减少氨气排放。这一特性可以显著改善堆肥过程中的环境问题，提高有机肥料的生产质量。
57、本发明的侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219具有广谱的抗菌活性。试验结果显示，侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219对多种病原菌均有抑制作用，其中对副溶血弧菌的抑菌效果最佳，抑菌圈直径达14.00 mm。对肠炎沙门氏菌和禽大肠杆菌的抑菌效果也较好，抑菌圈直径≥13.50 mm。这种广谱抗菌特性使得该菌株在疾病预防和生物防治方面具有潜在应用价值。
58、作为一种生物制剂，本发明的侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219相比化学制剂具有更高的安全性和环境友好性。它可以通过生物学方式解决氨排放和病原菌污染问题，不会产生化学残留，符合可持续发展和绿色生产的要求。
59、综上所述，本发明提供的侧孢短芽孢杆菌blcc1-1219具有高效的脲酶抑制活性、显著的氨排放抑制效果、广谱的抗菌能力以及良好的环境适应性。这些特性使其在环境保护、农业生产、畜牧业管理和污染治理等多个领域具有重要的应用价值，可为解决氨污染、提高资源利用效率、促进可持续发展提供新的技术手段。这种菌株的开发和应用不仅具有显著的经济价值，还能带来巨大的环境效益和社会效益，对推动绿色发展和生态文明建设具有重要意义。
1. 一株侧孢短芽孢杆菌，其被命名为侧孢短芽孢杆菌（brevibacillus laterosporus）blcc1-1219，该菌株已于2024年09月29日保藏于位于中国武汉市武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m 20242118。
2.权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物。
3.权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌或权利要求2所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物在制备抑制脲酶活性的制剂中的应用。
4.权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌或权利要求2所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物在制备抗菌制剂中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述抗菌制剂用于抑制副溶血弧菌、肠炎沙门氏菌、禽大肠杆菌、嗜水气单胞菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌、猪大肠杆菌和产气荚膜梭菌中的至少一种。
6.权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌或权利要求2所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物在制备减少氨排放的制剂中的应用。
7.一种组合物，其包含权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌或权利要求2所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物。
8.一种制剂，其包含权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌或权利要求2所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物或权利要求7所述的组合物。
9.根据权利要求8所述的制剂，其特征在于，所述制剂为饲料添加剂、生物肥料、生物农药、生物除臭剂、环境治理剂、土壤改良剂或水体净化剂。
10.一种减少氨排放的方法，其包括将权利要求1所述的侧孢短芽孢杆菌或权利要求2所述的侧孢短芽孢杆菌的发酵物或权利要求7所述的组合物或权利要求8所述的制剂加入至待处理物质中，所述待处理物质为含氨或可能产生氨的物质，包括畜禽粪便、污水、堆肥原料或有机废弃物。
