咔唑降解菌株、咔唑降解方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種咔唑降解菌株、利用上述降解菌降解咔唑的方法、以及上述降解菌在降解咔唑及制備咔唑降解組合物中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]含氮雜環(huán)化合物咔唑是煤焦油中經(jīng)濟價值最高的成分之一,世界上90%的咔唑是從煤焦油中得到的,咔唑可用于生產(chǎn)染料“顏料” “炸藥” “殺蟲劑” “潤滑劑” “橡膠抗氧劑” “光電導體” “感光材料”特種油墨等。同時這類含氮化合物的存在也是影響煉油工藝、產(chǎn)品性能和環(huán)境質(zhì)量的主要因素之一。諸如降低石油產(chǎn)品的安定性、引起精煉工藝過程中貴重催化劑的中毒而導致減產(chǎn)、燃燒生成氮氧化合物污染大氣等等。
[0003]目前工業(yè)上采用的主要脫氮方法是酸洗、加氫和吸附等技術(shù),但都不能高效地除去這些含氮化合物,由于原油中以咔唑為主的非堿性氮化物約占總含氮量的70%?75%,以及咔唑本身極難降解,因此一般選擇以咔唑作為模型化合物開展微生物脫氮研究。關(guān)于咔唑類化合物生物脫氮的研究,目前已有很多報道,并已分離得到許多降解咔唑的微生物菌株,其中主要以假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas sp.)較多,還包括少量其他菌屬。
[0004]鑒于此,克服以上現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種新的能夠降解咔唑的菌株成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種新的能夠降解咔唑的菌株、降解咔唑的方法以及用途。
[0006]本發(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn):
[0007]一種咔唑降解菌株,該咔唑降解菌株為保藏號為【CCTCC M 2015536】的不動桿菌(Acinetobacter sp.)SY-KZ-5。
[0008]本發(fā)明還提供了一種降解咔唑的方法,將保藏號為【CCTCC M 2015536】的不動桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5 用于降解卩卡挫。
[0009]優(yōu)選地,降解條件為ISOrpm搖床培養(yǎng),降解溫度為28°C?35°C,降解時間為O?48小時。
[0010]優(yōu)選地,咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。
[0011]優(yōu)選地,咔唑的濃度小于等于1.8g/mL。
[0012]優(yōu)選地,降解培養(yǎng)基各組分濃度為=Na2HPO4.12H20 2.2g/L,KH2PO40.8g/L,MgSO4.7H20 0.015g/L,F(xiàn)eCl3.7H20 0.015g/L,CaCl20.01g/L,酵母粉 0.05g/L,咔唑 0.5g/L ?2.4g/L0
[0013]本發(fā)明另外提供了保藏號為【CCTCC M 2015536】的不動桿菌(Acinetobactersp.) SY-KZ-5在降解咔唑中的用途。
[0014]優(yōu)選地,降解條件為ISOrpm搖床培養(yǎng),降解溫度為28°C?35°C,降解時間為O?48小時。
[0015]優(yōu)選地,咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。
[0016]本發(fā)明另外還提供了保藏號為【CCTCC M 2015536】的不動桿菌(Acinetobactersp.) SY-KZ-5在制備咔唑降解組合物中的用途。
[0017]本發(fā)明的微生物菌株為不動桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5,該微生物菌株具有降解咔唑的能力,能夠用于去除工業(yè)廢水中的咔唑;其應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中,具有非常好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本實施例提供了一種卩卡卩坐降解菌株,該卩卡卩坐降解菌株為不動桿菌(Acinetobactersp.) SY-KZ-5菌株,該咔唑菌株的保藏號為【CCTCC M 2015536】,保藏單位:【中國典型培養(yǎng)物保藏中心】,地址,中國武漢武漢大學,保藏日期:2015年9月14日。本發(fā)明實施例的SY-KZ-5菌株是從遼寧某焦化廠生化好氧池活性污泥中分離得到,再經(jīng)人工富集馴化培養(yǎng)并分離純化。
[0020]進一步地,所述菌株鑒定特征如下:細胞呈桿狀,菌落乳白色、隆起、邊緣光滑齊整。
[0021]SY-KZ-5菌株的適宜生長條件為:ρΗ6.5?7.5,溫度28?35°C。
[0022]SY-KZ-5菌株的培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件:選擇培養(yǎng)基(CNFM)中除了碳源和氮源的其它成分,并向其中補充咔唑作為碳源、氮源,以上述改良的選擇培養(yǎng)基作為降解菌篩選培養(yǎng)基。用降解菌篩選培養(yǎng)基來篩選和培養(yǎng)咔唑降解菌,具體地,上述去除氮源和碳源的選擇培養(yǎng)基(CNFM)組成如下(g/L):Na2HP04.12H20 2.2g/L,KH2PO40.8g/L,MgSO4.7H20 0.015g/L,F(xiàn)eCl3.7H200.015g/L,CaCl20.01g/L,酵母粉0.05g/L,瓊脂(固體平板培養(yǎng)基需加入,液體培養(yǎng)基無需加入)20g/L。培養(yǎng)基初始pH調(diào)節(jié)到7.0,在121°C下滅菌20min。咔唑(作為碳源和氮源)采用過濾滅菌,與滅菌后的CNFM混合,咔唑終濃度0.5g/L,培養(yǎng)條件為30°C,轉(zhuǎn)速180r/min搖床培養(yǎng)。
[0023]咔唑的濃度太高會對SY-KZ-5菌株具有毒害作用,反而影響其生長和咔唑降解效果,經(jīng)實驗證明,咔唑的濃度小于等于2.4g/L時,SY-KZ-5菌株可高效的發(fā)揮其降解作用;在更優(yōu)選的方案中,為了 SY-KZ-5菌株降解作用的充分發(fā)揮,咔唑的濃度最好小于等于1.8g/L0
[0024]實施例1
[0025]菌株SY-KZ-5的分離
[0026]取焦化廠生化好氧池的活性污泥l(xiāng)g,加入20mL含0.5g/L咔唑的CNFM中富集培養(yǎng)5d,轉(zhuǎn)接ImL培養(yǎng)液至新鮮的培養(yǎng)基中,轉(zhuǎn)接3次,5d為間隔,生長良好的培養(yǎng)液經(jīng)過多次劃線分離得到純化的SY-KZ-5菌株。
[0027]菌株SY-KZ-5的鑒宙
[0028]對所得菌株SY-KZ-5分別進行形態(tài)鑒定和分子鑒定,結(jié)果如下:
[0029]形態(tài)鑒定結(jié)果:細胞呈桿狀,菌落乳白色、隆起、邊緣光滑齊整。
[0030]分子鑒定結(jié)果:對SY-KZ-5菌株的16SrRNA基因進行測序。將所測得基因序列登錄美國國立生物技術(shù)信息中心網(wǎng)站(http://www.ncb1.nlm.nih.gov),進行核苷酸序列Blast比對,得到與相關(guān)菌株的16S rRNA基因序列同源的若干核苷酸序列,結(jié)果表明SY-KZ-5菌株與不動桿菌(Acinetobacter sp.)的16S rRNA基因序列的同源性在99%以上,所以分離菌株被鑒定為不動桿菌(Acinetobacter sp.)。
[0031]根據(jù)以上的鑒定結(jié)果,SY-KZ-5菌株屬于不動桿菌,將其進行保藏,保藏信息如下:保藏單位為【中國典型培養(yǎng)物保藏中心】,保藏日期為2015年9月14日,保藏號為【CCTCCM 2015536】。
[0032]實施例2
[0033]SY-KZ-5菌株的咔唑降解特性實驗。
[0034]在250ml 三角瓶中分別加入 10mL 含 0.5g/L、l.2g/L、l.8g/L、2.4g/L、3.0g/L 咔唑的CNFM,接種SY-KZ-5菌株后在30°C條件下180r/min搖床培養(yǎng),初始濃度0.5g/L、1.2g/LU.8g/L的咔唑經(jīng)過48h可降解99%,經(jīng)過32h均可降至80% ;初始濃度2.4g/L的咔唑經(jīng)過48h可降解85%,72h可降解96% ;初始濃度3.0g/L的咔唑經(jīng)48h后只能降解32%,近1d仍有30%未被降解,這可能是由于咔唑的濃度過高對菌體產(chǎn)生毒性而抑制了其自身的降解。
[0035]實施例3
[0036]SY-KZ-5菌株的含有咔唑的工業(yè)廢水處理實驗。
[0037]將SY-KZ-5菌株按5 %的接種量接種到咔唑含量為80mg/L的黑龍江某石化廠廢水中,30°C振蕩培養(yǎng)48h后,咔唑殘留量為0.15mg/L,咔唑去除率超過99%;而不添加SY-KZ-5菌株的對照組咔唑殘留量為64mg/L,咔唑去除率僅為20%。
[0038]實施例4
[0039]SY-KZ-5菌株的含有咔唑的工業(yè)廢水處理實驗。
[0040]將SY-KZ-5菌株按5 %的接種量接種到咔唑含量為192mg/L的天津某焦化廠廢水中,30°C振蕩培養(yǎng)48h后,咔唑殘留量為1.51mg/L,咔唑去除率超過99%;而不添加SY-KZ-5的對照組咔唑殘留量為164mg/L,咔唑去除率僅為14.6%。
[0041]實施例5
[0042]SY-KZ-5菌株的含有咔唑的工業(yè)廢水處理實驗。
[0043]將SY-KZ-5菌株按5 %的接種量接種到咔唑含量為520mg/L的遼寧某焦化廠廢水中,30°C振蕩培養(yǎng)48h后,咔唑殘留量為0.24mg/L,咔唑去除率超過99%;而不添加SY-KZ-5的對照組咔唑殘留量為310mg/L,咔唑去除率僅為40.4%。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種咔唑降解菌株,其特征在于,該咔唑降解菌株為保藏號為【CCTCC Μ 2015536】的不動桿菌(Acinetobacter sp.)SY-KZ_502.—種降解咔唑的方法,其特征在于,將保藏號為【CCTCCΜ 2015536】的不動桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5 用于降解卩卡挫。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解咔唑的方法,其特征在于,降解條件為180rpm搖床培養(yǎng),降解溫度為28°C?35°C,降解時間為0?48小時。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解咔唑的方法,其特征在于,咔唑的濃度小于等于2.4g/mL5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降解咔唑的方法,其特征在于,咔唑的濃度小于等于1.8g/mL6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降解咔唑的方法,其特征在于,降解培養(yǎng)基各組分濃度為:Na2HP04.12H20 2.2g/L,ΚΗ2Ρ040.8g/L,MgS04.7H20 0.015g/L,F(xiàn)eCl3.7H20 0.015g/L,CaCl20.01g/L,酵母粉 0.05g/L,咔唑 0.5g/L ?2.4g/L。7.保藏號為【CCTCCM 2015536】的不動桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5在降解咔唑中的用途。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途,其特征在于,降解條件為180rpm搖床培養(yǎng),降解溫度為.28°C?35°C,降解時間為0?48小時。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途,其特征在于,咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。10.保藏號為【CCTCCΜ 2015536】的不動桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5在制備咔唑降解組合物中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種咔唑降解菌株、利用該降解菌株降解咔唑的方法、以及降解菌株在降解咔唑及制備咔唑降解組合物中的用途。本發(fā)明的微生物菌株為不動桿菌(Acinetobacter?sp.)SY-KZ-5,該微生物菌株具有降解咔唑的能力,能夠用于去除工業(yè)廢水中的咔唑;其應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中,具有非常好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟效益。CCTCC M 201553620150914
【IPC分類】A62D101/26, C12N1/20, A62D3/02, C02F101/38, C12R1/01, C02F3/34
【公開號】CN105255765
【申請?zhí)枴緾N201510724771
【發(fā)明人】朱希坤, 戴速航, 李小明, 楊德玉
【申請人】沈陽化工研究院有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月29日