一種具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母pny2013及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母 及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 全球經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展以及人類活動日益加劇的同時，由于水體中氮磷濃度過高所造 成的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象已經(jīng)是全球性的水污染問題。
[0003] 目前國內(nèi)外對除磷脫氮的微生物的研究主要集中在混合菌群的降解效果以及工 藝的完善上，并沒有分離出具有脫氮除磷功能的純菌，因此除磷脫氮需要通過反應(yīng)器的啟 動和混合菌群的馴化培養(yǎng)才可完成，時間較長;并且現(xiàn)有的除磷脫氮的生物工藝都需要進(jìn) 行厭氧/缺氧條件和好氧條件的時空轉(zhuǎn)換，此種生物工藝占地面積較大；另外，現(xiàn)有的除磷 脫氮系統(tǒng)工序較多，能耗和耗時較高;關(guān)于微生物厭氧除磷研究剛剛處于起步階段，主要集 中在推斷自然界中吸附態(tài)磷化氫的過程及影響產(chǎn)生磷化氫的外界影響因素和微生物群落 的關(guān)系，這種現(xiàn)狀使得人們對厭氧除磷有較大的期待，但是也使其受到了很大限制。
[0004] 因此，尋找新型便捷的同步除磷脫氮菌株，并研究其特性后開發(fā)相應(yīng)的除磷脫氮 工藝具有一定的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能 的熱帶假絲酵母PNY2013(Candida Tropicalis PNY2013)，所述熱帶假絲酵母在厭氧條件 和好氧條件下均可以獨(dú)立降解有機(jī)物、氨氮和磷酸鹽，具有適應(yīng)不同類型污水來源的能力。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述熱帶假絲酵母PNY2013在制備除磷脫氮功能的制 劑中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能的熱帶假絲酵母 PNY2013在制備具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能的制劑中的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能的制劑。
[0009] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種降解水體中氨氮、磷酸鹽和/或有機(jī)物的方法。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母在同時降解氨氮 和磷酸鹽中的應(yīng)用。
[0011] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母PNY2013,所述菌株于2015年4月19日保藏在中 國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)，保藏編號為CCTCC M2015241，保藏地點(diǎn)為中國湖北省武漢 市武漢大學(xué)，保藏名稱為假絲酵母PNY2013(Candida Tropicalis PNY2013)。
[0012] 本發(fā)明通過從生物除磷脫氮系統(tǒng)中分離出一株在單獨(dú)厭氧和好氧的條件下都具 有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母菌株，該菌株可以單獨(dú)適應(yīng)厭氧和好氧環(huán)境，可以利用十 幾種有機(jī)物作為碳源進(jìn)行脫氮除磷作用，利用該微生物作為種泥啟動生物除磷脫氮工藝， 可以適應(yīng)復(fù)雜的污水進(jìn)水條件；只需要單獨(dú)的一個好氧或者厭氧反應(yīng)器，占地面積小;達(dá)到 高效經(jīng)濟(jì)的脫氮除磷效果。
[0013] 所述熱帶假絲酵母在YPD平板上生長，菌斑近圓形，表面光滑，白色，不透明。經(jīng)革 蘭氏染色，于顯微鏡下觀察，其形態(tài)類似于酵母菌，以出芽的方式繁殖，并且革蘭氏染色為 陽性。對其26SrDNA進(jìn)行測序（在NCBI中的序列號為KF569949)，BLAST比對的結(jié)果顯示， PNY2013的26S rDNA序列與熱帶假絲酵母菌（Candida tropicalis )同源性高達(dá)99%。因 此，我們可以判斷，PNY2013屬于熱帶假絲酵母。
[0014] 本發(fā)明提供的熱帶假絲酵母PNY2013在利用葡萄糖作為碳源的條件下，在好氧和 厭氧條件下?階2013均能以39.5013帶假絲- 1.1-1的速率降解葡萄糖;并且?階2013同步生 物降解氨氮的速度分別達(dá)到好氧的9.6和厭氧的5.9的降解氨氮的速度4 · Γ1，而且過程中 均無亞硝酸及硝酸鹽的產(chǎn)生并且其生物降解lmmol的HN4+-N均能產(chǎn)生0.32mmol的N 2-N; 同時，PNY2013同步生物降解磷酸鹽的速度分別可達(dá)好氧的0.9和厭氧的0.5的降解磷 酸鹽的速_1 · Γ1，包括微生物在內(nèi)的混合液總磷均隨著磷酸鹽的生物降解持續(xù)下降。 PNY2013同步好氧及厭氧生物降解磷酸鹽能力的進(jìn)一步評價也顯示，其生物降解lmmol的 POA-P均產(chǎn)生了 0.33mmol的氣態(tài)磷化合物，這種反應(yīng)方式具有新型的脫氮除磷途徑表現(xiàn)； 本發(fā)明提供的所述熱帶假絲酵母能同時去除有機(jī)物、降解氨氮和磷酸鹽。
[0015] 本發(fā)明提供的熱帶假絲酵母除了可以降解典型有機(jī)物葡萄糖外，還可以降解麥芽 糖、果糖、蔗糖、乙酸、丙酸、丁酸、檸檬酸、丙酮酸、乳酸、乙醇、丙醇、丁醇等十幾種常見有機(jī) 物，并且降解這些有機(jī)物的同時完成一定的脫氮除磷效果，具有適應(yīng)不同類型污水來源的 能力。
[0016] 上述具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能的熱帶假絲酵母PNY2013在降解氨氮、磷酸鹽 和/或有機(jī)物中的應(yīng)用，所述應(yīng)用為PNY2013在降解水體中的氨氮、磷酸鹽和/或有機(jī)物中的 應(yīng)用。
[0017] 上述具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能的熱帶假絲酵母PNY2013在制備具有除磷脫氮 去除有機(jī)物功能的制劑中的應(yīng)用。
[0018] 一種具有除磷脫氮去除有機(jī)物功能的制劑，所述制劑含有上述熱帶假絲酵母 PNY2013。
[0019] -種降解水體中氨氮、磷酸鹽和/或有機(jī)物的方法，利用上述熱帶假絲酵母 PNY2013對水體進(jìn)行處理。
[0020] 利用熱帶假絲酵母PNY2013對水體進(jìn)行處理的條件如下:pH、溫度、接菌量。
[0021] 發(fā)明人經(jīng)過眾多嘗試之后發(fā)現(xiàn)上述熱帶假絲酵母脫氮除磷的最優(yōu)條件為培養(yǎng)溫 度為30°C左右，pH為8.0，在其他條件不變的情況下，初始接菌量為0D 6Q()=0.3。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明提供的具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母，在厭氧條件和好氧條件均可以獨(dú)立 完成脫氮除磷去除有機(jī)物的作用;本發(fā)明提供的菌株可以利用十幾種有機(jī)物作為碳源進(jìn)行 脫氮除磷作用，利用該微生物作為種泥啟動生物除磷脫氮工藝，可以適應(yīng)復(fù)雜的污水進(jìn)水 條件，具有適應(yīng)不同類型污水來源的能力；只需要單獨(dú)的一個好氧或者厭氧反應(yīng)器，占地面 積小，本發(fā)明提供的熱帶假絲酵母能夠達(dá)到高效經(jīng)濟(jì)的脫氮除磷效果。
【附圖說明】
[0023] 圖1為PNY2013電鏡掃描圖； 圖2為VSS與OD600的線性關(guān)系； 圖3為PNY2013的系統(tǒng)發(fā)育樹； 圖4為PNY2013對葡萄糖、氮和磷的厭氧、好氧降解特性； 圖5為PNY2013對NH/-N和P〇43--P的降解特性； 圖6為pH值對PNY2013降解葡萄糖的影響； 圖7為pH值對PNY2013降解氨氮影響； 圖8為pH值對PNY2013降解P〇43--P的影響； 圖9為溫度對PNY2013降解葡萄糖的影響； 圖10為溫度對PNY2013降解氨氮的影響； 圖11為溫度對PNY2013降解P〇43--P的影響； 圖12為接菌量對PNY2013降解葡萄糖的影響； 圖13為接菌量對PNY2013降解氨氮的影響； 圖14為接菌量對PNY2013降解P〇43--P的影響。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例來進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明。本發(fā)明以下實施例 為本發(fā)明較佳的實施方式，本發(fā)明主要闡述所述菌株以及基于所述菌株的應(yīng)用思想，實施 方式中簡單參數(shù)的替換不能一一在實施例中贅述，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，其 他任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，應(yīng)被視為等 效的置換方式，包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0025]實施例1菌株P(guān)NY2013的分離與鑒定 1.菌種的分離與富集 從實驗室中培養(yǎng)2年的厭氧除磷脫氮反應(yīng)器中取出厭氧污泥，將純化的微生物接于營 養(yǎng)液中在30°C培養(yǎng)3cL3500轉(zhuǎn)離心5min后，用0.9%的生理鹽水沖洗，之后懸浮于生理鹽水中 使A6Q()為0.6。經(jīng)稀釋10 1、102、103、104、105、10 6倍后涂于固體培養(yǎng)基平板上培養(yǎng)，挑取單菌 落用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)。
[0026] 2.菌種的馴化 當(dāng)液體培養(yǎng)基中的菌經(jīng)培養(yǎng)達(dá)到對數(shù)生長期后，將菌液接入標(biāo)準(zhǔn)液體培養(yǎng)基中，具體 見下表1，并以適應(yīng)最高濃度的菌液的菌株作為菌種保存?zhèn)溆谩?br>[0027] 表1:培養(yǎng)基
[0028] 3 ·菌株鑒定 (1)菌株形態(tài)觀察:通過電子掃描電鏡與觀察上述菌株的形態(tài)特征，具體可參看說明書 附圖1。
[0029] (2)分子標(biāo)記鑒定 分別PCR擴(kuò)增上述菌株的26S rDNA序列，然后進(jìn)行BLAST比對，再用MEGA4軟件構(gòu)建 系統(tǒng)發(fā)育樹，得到該菌株的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系樹。
[0030] 所述PCR擴(kuò)增的條件如下： 通用引物:NL1:5'-GCA TAT CAA TAA GCG GAG GAA AAG-3'（正向） NL4: 5'-GGT CCG TGT TTC AAG ACG G-3'（反向） 擴(kuò)增體系:DNA模板 1TG(約10~100 ng) 引物 NL1 (10) 1 引物 NL4(10) 1 dNTPs (each 2.5 mmol/1,) 1mm 10XPCR buffer 5yL Taq DNA Polymerase(5 U/q ) ID ddH20 補(bǔ)至 50 PCR擴(kuò)增反應(yīng)條件： ① 94。。 lmin ② 94°C 30s 30個循環(huán) ③ 55°C lmin ④ 72°C 3min ⑤ 72°C 10min〇
[0031] 對其26SrDNA進(jìn)行測序（在NCBI中的序列號為KF569949)，BLAST比對的結(jié)果顯 示，該菌株的26S rDNA序列與熱帶假絲酵母菌(Candida tropicalis )同源性高達(dá)99%。因 此，我們可以判斷，該菌株屬于熱帶假絲酵母，命名為假絲酵母PNY2013,并于2015年4月19 日保藏在中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)，保藏編號為CCTCC M2015241，保藏地點(diǎn)為中國 湖北省武漢市武漢大學(xué)，保藏名稱為假絲酵母PNY2013(Candida Tropicalis PNY2013)。
[0032] 馴化后得到的菌株經(jīng)過革蘭氏染色法顯微鏡觀察，革蘭氏染色呈陽性，主要以出 芽(部分發(fā)生裂殖增長)的方式增殖，該菌經(jīng)26S r