專利名稱:一株降解河道底泥中硝基苯的微球菌的培養(yǎng)方法
一株降解河道底泥中硝基苯的微球菌的培養(yǎng)方法 技術領域i本發(fā)明涉及降解毒性有機污染物的微生物的篩選與培養(yǎng)方法,特別是一株對河道底泥中硝基苯化合物具有特異降解能力的微球菌(M/crococc附 平)的篩選和培養(yǎng)方法。
背景技術:
硝基苯類化合物是美國國家環(huán)??偸?EPA)優(yōu)先控制污染物名 錄中的典型物質(zhì),對人體具有顯著的神經(jīng)和消化毒性,雖然硝基苯在生物體內(nèi)一般不會累積,但一些研究結果表明在硝基苯濃度較高的場合,通過食物鏈攝入,可能會導致誘發(fā)惡性腫瘤。因此,采用各種方法嚴格限制環(huán)境介質(zhì)中的硝基苯含 量,對保證人類健康具有重要意義。硝基苯類化合物通^具有一定的揮發(fā)性, 一般由化工、炸藥、制藥等行業(yè)產(chǎn) 生,并隨廢水排放至地表水體,如河流。硝基苯進入河水后,隨著水流紊動,一 部分將揮發(fā)至大氣中,另一部分可吸附在泥沙顆粒上,沉入河道底部,進入河底 污泥層。由于污泥層中的有機質(zhì)含量較高,污泥層內(nèi)的顆粒更加細,因此硝基苯 趨向于與污泥更加牢固地吸附,形成累積。當水力條件適宜時,會重新進入水體, 或逸入大氣,造成生物毒害。硝基苯類化合物的生物降解性較差,傳統(tǒng)上通常采取首先進行臭氧氧化或者 鐵碳微電解方法處理,使硝基苯的苯環(huán)在化學力作用下打開,降低其生物毒性, 然后采用微生物好氧處理的方法進一步降解,使其成為低分子量無害物質(zhì)。這種 方法的優(yōu)點是能確保苯環(huán)開環(huán),降低硝基苯對微生物的毒性,提高后續(xù)生化處理效率;缺點是流程過長,工藝復雜,成本較高。為了解決傳統(tǒng)處理方法存在的不足,研究者開始嘗試尋求利用特異微生物一 次完成硝基苯降解的新途徑,而實現(xiàn)這一途徑必須要首先解決特異微生物的篩選 與培養(yǎng)問題。河道底泥中的硝基苯形態(tài)穩(wěn)定,不易脫附,為微生物發(fā)揮定向降解 作用提供了較好的條件。但遺憾的是,到目前為止,.尚沒有以河道底泥硝基苯為 降解對象,建立對硝基苯具有特異降解能力的微球菌培養(yǎng)方法的文獻報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一株降解河道底泥中硝基苯的微球菌的培養(yǎng) 方法,該方法具有流程短、工藝簡單、和成本低的特點。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明首先設計一種富集分離培養(yǎng)基,從河道底泥中分離
出一種硝基苯優(yōu)勢降解細菌并進行純化培養(yǎng),其具體步驟如下1、 配制富集分離培養(yǎng)基富集分離培養(yǎng)基由NaCl、 K2S04、 MgS(V7H20、 維生素B、硝基苯和水組成,pH為7.0-7.2,先準備5個三角瓶,分別標記為A 瓶、B瓶、C瓶、D瓶和E瓶,每個瓶都裝等量的富集分離培養(yǎng)基,其中NaCl、 K2S04、 MgSCV7H20和維生素B的含量是固定的,它們是(質(zhì)量百分比)0.5% NaCl, 0.8%K2SO4, 0.5% MgS04.7H20, 0.01%維生素B,在A瓶、B瓶、C瓶、 D瓶和E瓶中,硝基苯的含量依次為(質(zhì)量百分比)0.5%、 0.4%、 0.3%、 0.2% 和0.1%,水的含量依次為(質(zhì)量百分比):97.69%、 97.79%、 97.89%、 97.99% 和98.09%。然后將富集分離培養(yǎng)基于lirC下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用。2、 富集分離培養(yǎng)首先,按照上述富集分離培養(yǎng)基質(zhì)量的5%取河道底泥, 接種到A瓶中,置28'C-3(TC空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h-48h;培養(yǎng)完成后, 在A瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到B瓶中,置28r-30°??諝庠≌鹗幣囵B(yǎng)箱中培 養(yǎng)24h - 36h;培養(yǎng)完成后,在B瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到C瓶中,置28°C - 30°C 空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h;培養(yǎng)完成后,在C瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到D 瓶中,置28'C - 3(TC空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h;培養(yǎng)完成后,在D瓶內(nèi)取 5ml培養(yǎng)液,接種到E瓶中,置28'C-30'C空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。這樣 便獲得最終富集培養(yǎng)液。3、 配制純化培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.1%牛肉膏,0.5%葡 萄糖,0.5%NaCl, 0.8%K2SO4, 0.5% MgS04-7H20, 0.01%維生素B, 0.1%硝 基苯,1.5-2.0%瓊脂,95.49% - 95.99%水,pH = 7.0-7.2,于111。C下濕熱滅菌 30min,然后將純化培養(yǎng)基分別傾倒入8個培養(yǎng)皿中,冷卻至常溫,使每個培養(yǎng) 皿底部均形成均勻的薄層凝固層。4、 純化培養(yǎng)a、取富集分離培養(yǎng)得到的最終富集培養(yǎng)液lml接種到一個形 成純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中,置28°C - 30'C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h, 在純化培養(yǎng)基表面形成若干乳黃色菌苔;b、選取形態(tài)相同且數(shù)量居多數(shù)的菌苔, 用接種環(huán)挑取微量,在另一個形成純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中劃線,置 28X:-3(TC恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基表面形成形態(tài)基本相同的菌苔; c、按上述b步驟重復操作6次,最終獲得純菌株,即對硝基苯具有特異降解能 力的微球菌,于4'C保存。5、 配制擴大繁殖培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.2%-0.3%牛肉 膏,0.5% - 1.0%葡萄糖,0.4% - 0.6% NaCl, 0.6% - 0.8% K2S04, 0.3% - 0.6%MgS04.7H20, 0.01%-0.03%維生素B, 96.67% - 97.99%水,pH = 7.0-7.2,置于 三角瓶中,于1lrC下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用。6、擴大增殖培養(yǎng)a、在無菌條件下,取擴大繁殖培養(yǎng)基200ml置于三角瓶 中;b、用接種環(huán)取兩環(huán)微球菌菌苔,接種于盛有200ml擴大繁殖培養(yǎng)基的三角 瓶中,于28'C -3(TC空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h-48h后,靜置10min,待培 養(yǎng)液中的渾濁物全部沉淀于三角瓶底部后,倒出三角瓶中50ml - 100ml上層清 液;c、在無菌條件下,向該三角瓶中補充與倒出上層清液等體積(50ml-100ml) 的擴大繁殖培養(yǎng)基,置28t:-3(rC空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,所獲培養(yǎng)液 即為擴大增殖的微球菌菌液。本發(fā)明首次從河道底泥中篩選出對硝基苯具有特異降解能力的微球菌。該位 球菌的篩選、分離、純化和擴大培養(yǎng)方法簡單、可靠,各培養(yǎng)基的組分易得、配 制方便。利用所獲微球菌直接降解河道底泥中的硝基苯,可縮短傳統(tǒng)治理工藝流 程、縮減成本,提高效聿,為開發(fā)硝基苯污染河道底泥的原位微生物修復新技術 提供了可能。
具體實施例方式實施例1:1、 配制富集分離培養(yǎng)基準備5個300ml三角瓶,分別標記為A瓶、B瓶、 C瓶、D瓶和E瓶,按組分含量(質(zhì)量百分比,下同)為0.5%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8%K2SO4、 0.5% MgS04-7H20、 0.01%維生素B、 97.69%水,pH = 7.0配制 的lOOg富集分離培養(yǎng)基置于A瓶;將組分含量為0.4%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8% K2S04、 0.5%MgSO4'7H2O、 0.01%維生素B、 97.79%水、pH-7.0配制的lOOg 富集分離培養(yǎng)基置于B瓶;將組分含量為0.3%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8%K2SO4、 0.5% MgS04'7H20、 0.01%維生素B、 97.89%水、pH = 7.0配制的lOOg富集分 離培養(yǎng)基置于C瓶;將組分含量為0.2%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8%K2SO4、 0.5% MgS04.7H20、 0.01%維生素B、 97.99%水、pH = 7.0配制的lOOg富集分離培 養(yǎng)基置于D瓶;將組分含量為0.1%硝基苯、0.5% NaCl, 0.8% K2S04、 0.5% MgS04'7H20、 0.01%維生素B、 98.09%水、pH = 7.0配制的lOOg富集分離培 養(yǎng)基置于E瓶。然后將富集分離培養(yǎng)基于lirC下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用o2、 富集分離培養(yǎng)取5g河道底泥,接種于A瓶中,置28'C空氣浴震蕩培 養(yǎng)箱中培養(yǎng)40h后,在A瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到B瓶中,置28'C空氣浴震
蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30h后,在B瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到C瓶中,置28'C空氣 浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,在C瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到D瓶中,置28" 空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,在D瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到E瓶中,置 28'C空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,獲得最終富集培養(yǎng)液。3、 配制純化培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.1%牛肉膏,0.5%葡 萄糖,0.5%NaCl, 0.8%K2SO4, 0.5% MgS04.7H20, 0.01%維生素B, 0.1%硝 基苯,1.5%瓊脂,pH = 7.0, 95.99%水,置于lirC下濕熱滅菌30min,在無 菌條件下分別傾倒入8個培養(yǎng)皿中,冷卻至室溫后,每個培養(yǎng)皿底部均形成均勻 薄凝固層。4、 純化培養(yǎng)a、用移液管量取lml最終富集培養(yǎng)液,接種到一個形成純化 培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中,置28'C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基 均勻薄凝固層表面形成若干乳黃色菌苔。b、用接種^"'挑取該培養(yǎng)皿中的數(shù)量居 多的乳黃色菌苔,在另、一個形成純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中劃線,置 28'C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層表面形成形態(tài)基本相同 的菌苔。c、按上述b步驟重復操作6次,即可獲得純化的微球菌株,于4。C下 保存。5、 配制擴大繁殖培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.2%牛肉膏,0.5% 葡萄糖,0.4% NaCl, 0.6% K2S04, 0.3% MgS04'7H20, 0.01%維生素B, pH = 7.0, 97.99%水,置于三角瓶中,于1lrC下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用。6、 擴大增殖培養(yǎng)a、在無菌條件下,取擴大繁殖培養(yǎng)基200ml置于三角瓶 中。b、用接種環(huán)取兩環(huán)微球菌苔,接種于上述盛有200ml擴大繁殖培養(yǎng)基的三 角瓶中,置28'C空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)40h后,靜置10min,待培養(yǎng)液中的渾 濁物全部沉淀于三角瓶底部,倒出50ml上層清液。c、在無菌條件下,向該三角 瓶中補充50ml擴大繁殖培養(yǎng)基,置28'C空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,即獲 得擴大增殖的微球菌菌液。實施例2:1、配制富集分離培養(yǎng)基準備5個300ml三角瓶,分別標記為A瓶、B瓶、 C瓶、D瓶和E瓶,按組分含量(質(zhì)量百分比,下同)為0.5%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8%K2SO4、 0.5% MgS04'7H20、 0.01%維生素B、 97.69%水,pH = 7.0配制 的lOOg富集分離培養(yǎng)基置于A瓶;將組分含量為0.4%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8% K2S04、 0.5%MgSO4'7H2O、 0.01%維生素B、 97.79%水、pH-7.0配制的lOOg
富集分離培養(yǎng)基置于B瓶;將組分含量為0.3%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8% K2S04、 0.5% MgS04.7H20、 0.01%維生素B、 97.89%水、pH = 7.0配制的100g富集分 離培養(yǎng)基置于C瓶;將組分含量為0.2%硝基苯、0.5%NaCl, 0.8%K2SO4、 0.5% MgS04.7H20、 0.01%維生素B、 97.99%水、pH = 7.0配制的100g富集分離培 養(yǎng)基置于D瓶;將組分含量為0.1%硝基苯、0.5% NaCl, 0.8% K2S04、 0.5% MgS04.7H20、 0.01%維生素B、 98.09%水、pH = 7.0配制的100g富集分離培 養(yǎng)基置于E瓶。然后將富集分離培養(yǎng)基于lirC下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用o2、 富集分離培養(yǎng)取5g河道底泥,接種于A瓶中,置3(TC空氣浴震蕩培 養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后,在A瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到B瓶中,置30'C空氣浴震 蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h后,在B瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到C瓶中,置28'C空氣 浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h后,在C瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到D瓶中,置28'C 空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,在D瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到E瓶中,置 28'C空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,獲得最終富集培養(yǎng)液。3、 配制純化培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.1%牛肉膏,0.5%葡 萄糖,0.5%NaCl, 0.8%K2SO4, 0.5% MgS04'7H20, 0.01%維生素B, 0.1%硝 基苯,2.0%瓊脂,pH = 7.2, 95.49%水,置于lirC下濕熱滅菌30min,在無 菌條件下分別傾倒入8個培養(yǎng)皿中,冷卻至室溫后,每個培養(yǎng)皿底部均形成均勻 薄凝固層。4、 純化培養(yǎng)a、用移液管量取lml最終富集培養(yǎng)液,接種到一個形成純化 培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中,置3(TC恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基 均勻薄凝固層表面形成若干乳黃色菌苔。b、用接種針挑取該培養(yǎng)皿中的數(shù)量居 多的乳黃色菌苔,在另一個形成純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中劃線,置 3(TC恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層表面形成形態(tài)基本相同 的菌苔。c、按上述b步驟重復操作6次,即可獲得純化的微球菌株,于4。C下 保存。5、 配制擴大繁殖培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.3%牛肉膏,1.0% 葡萄糖,0.6% NaCl, 0.8% K2S04, 0.6% MgS04'7H20, 0.03%維生素B, pH = 7.2, 96.67%水,置于三角瓶中,于1lrc下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用。6、 擴大增殖培養(yǎng)a、在無菌條件下,取擴大繁殖培養(yǎng)基200ml置于三角瓶 中。b、用接種環(huán)取兩環(huán)微球菌苔,接種于上述盛有200ml擴大繁殖培養(yǎng)基的三
角瓶中,置30'C空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后,靜置10min,待培養(yǎng)液中的渾 濁物全部沉淀于三角瓶底部,倒出100ml上層清液。c、在無菌條件下,向該三 角瓶中補充100ml擴大繁殖培養(yǎng)基,置3(TC空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后, 即獲得擴大增殖的微球菌菌液。
權利要求
1、一株降解河道底泥中硝基苯的微球菌的培養(yǎng)方法,其特征是本發(fā)明首先設計一種富集分離培養(yǎng)基,從河道底泥中分離出一種硝基苯優(yōu)勢降解細菌并進行純化培養(yǎng),其具體步驟如下(1)、配制富集分離培養(yǎng)基富集分離培養(yǎng)基由NaCl、K2SO4、MgSO4·7H2O、維生素B、硝基苯和水組成,pH為7.0-7.2,先準備5個三角瓶,分別標記為A瓶、B瓶、C瓶、D瓶和E瓶,每個瓶都裝等量的富集分離培養(yǎng)基,其中NaCl、K2SO4、MgSO4.7H2O和維生素B的含量是固定的,它們是(質(zhì)量百分比)0.5%NaCl,0.8%K2SO4,0.5%MgSO4·7H2O,0.01%維生素B,在A瓶、B瓶、C瓶、D瓶和E瓶中,硝基苯的含量依次為(質(zhì)量百分比)0.5%、0.4%、0.3%、0.2%和0.1%,水的含量依次為(質(zhì)量百分比)97.69%、97.79%、97.89%、97.99%和98.09%,然后將富集分離培養(yǎng)基于111℃下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用;(2)、富集分離培養(yǎng)首先,按照上述富集分離培養(yǎng)基質(zhì)量的5%取河道底泥,接種到A瓶中,置28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h-48h;培養(yǎng)完成后,在A瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到B瓶中,置28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h-36h;培養(yǎng)完成后,在B瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到C瓶中,置28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h;培養(yǎng)完成后,在C瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到D瓶中,置28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h;培養(yǎng)完成后,在D瓶內(nèi)取5ml培養(yǎng)液,接種到E瓶中,置28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。這樣便獲得最終富集培養(yǎng)液;(3)、配制純化培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.1%牛肉膏,0.5%葡萄糖,0.5%NaCl,0.8%K2SO4,0.5%MgSO4·7H2O,0.01%維生素B,0.1%硝基苯,1.5-2.0%瓊脂,95.49%-95.99%水,pH=7.0-7.2,于111℃下濕熱滅菌30min,然后將純化培養(yǎng)基分別傾倒入8個培養(yǎng)皿中,冷卻至常溫,使每個培養(yǎng)皿底部均形成均勻的薄層凝固層;(4)、純化培養(yǎng)a、取富集分離培養(yǎng)得到的最終富集培養(yǎng)液1ml接種到一個形成純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中,置28℃-30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基表面形成若干乳黃色菌苔;b、選取形態(tài)相同且數(shù)量居多數(shù)的菌苔,用接種環(huán)挑取微量,在另一個形成純化培養(yǎng)基均勻薄凝固層的培養(yǎng)皿中劃線,置28℃-30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,在純化培養(yǎng)基表面形成形態(tài)基本相同的菌苔;c、按上述b步驟重復操作6次,最終獲得純菌株,即對硝基苯具有特異降解能力的微球菌,于4℃保存;(5)、配制擴大繁殖培養(yǎng)基其組分和含量為(質(zhì)量百分比)0.2%-0.3%牛肉膏,0.5%-1.0%葡萄糖,0.4%-0.6%NaCl,0.6%-0.8%K2SO4,0.3%-0.6%MgSO4·7H2O,0.01%-0.03%維生素B,96.67%-97.99%水,pH=7.0-7.2,置于三角瓶中,于111℃下濕熱滅菌30min,冷卻至常溫備用;(6)、擴大增殖培養(yǎng)a、在無菌條件下,取擴大繁殖培養(yǎng)基200ml置于三角瓶中;b、用接種環(huán)取兩環(huán)微球菌菌苔,接種于盛有200ml擴大繁殖培養(yǎng)基的三角瓶中,于28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h-48h后,靜置10min,待培養(yǎng)液中的渾濁物全部沉淀于三角瓶底部后,倒出三角瓶中50ml-100ml上層清液;c、在無菌條件下,向該三角瓶中補充與倒出上層清液等體積(50ml-100ml)的擴大繁殖培養(yǎng)基,置28℃-30℃空氣浴震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,所獲培養(yǎng)液即為擴大增殖的微球菌菌液。
全文摘要
一株降解河道底泥中硝基苯的微球菌的培養(yǎng)方法,本發(fā)明首先設計一種富集分離培養(yǎng)基,從河道底泥中分離出一種硝基苯優(yōu)勢降解細菌并進行純化培養(yǎng),其具體步驟為1.配制富集分離培養(yǎng)基;2.富集分離培養(yǎng);3.配制純化培養(yǎng)基;4.純化培養(yǎng);5.配制擴大繁殖培養(yǎng)基;6.擴大增殖培養(yǎng)。本發(fā)明首次從河道底泥中篩選出對硝基苯具有特異降解能力的微球菌。該位球菌的篩選、分離、純化和擴大培養(yǎng)方法簡單、可靠,各培養(yǎng)基的組分易得、配制方便。利用所獲微球菌直接降解河道底泥中的硝基苯,可縮短傳統(tǒng)治理工藝流程、縮減成本,提高效率,為開發(fā)硝基苯污染河道底泥的原位微生物修復新技術提供了可能。
文檔編號C12N1/20GK101210229SQ20071015825
公開日2008年7月2日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權日2007年11月13日
發(fā)明者孫鐵珩, 李曉東, 李海波, 楊瑞崧 申請人:沈陽大學