一种解鸟氨酸拉乌尔菌gj-5菌株及其应用的制作方法

文档序号:494224阅读:1154来源:国知局
一种解鸟氨酸拉乌尔菌gj-5菌株及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株及其应用,菌株保藏号为:CGMCC NO.9837;16SrDNA序列如SEQ ID NO.1所示。将解鸟氨酸拉乌尔菌在固体分离培养基上划线,于30℃下培养24h;取单菌落接入100mL LB培养基,30℃,150r·min-1恒温摇床中培养24h;然后再接种到不同条件下的液体培养基,于30℃,150r·min-1恒温摇床培养24h,然后测定氨氮的去除效率及OD600值。本发明菌株当C/N为6时,氨氮去除率为52.8%,在好氧的条件下具有良好的亚硝化作用和脱氮效果,易于灭活。
CGMCC No.9837
20141024
【专利说明】-种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株及其应用

【技术领域】
[0001] 本发明属于菌株及其应用领域,特别涉及一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株及其 应用。

【背景技术】
[0002] 我国水体富营养化问题日益严重,对水体中氮污染物的排放标准也愈加严格。 2012年,环保部对氨氮废水排放量大、氨氮含量较高的行业,如:合成氨工业、纺织染整工 业、炼焦工业、畜禽养殖业等行业的污水排放标准有一定幅度的提高,尤其是对氨氮、总氮 的要求愈发严格。大量氨氮废水排入水体易导致水体富营养化、引发水华赤潮,威胁饮水安 全。
[0003] 微生物吸收氨氮和硝态氮,并将这些无机氮转化为蛋白质等有机氮,构筑细胞和 组织结构,从而达到除氮目的。硝化包含两个氧化阶段:一是氨氮氧化成亚硝态氮(氨氧 化);二是亚硝态氮转化成硝态氮(亚硝酸盐氧化)。


【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株及其应用, 该菌株在好氧的条件下具有良好的亚硝化作用和脱氮效果,易于灭活,且制备方法简单。
[0005] 本发明的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株,其特征在于:所述解鸟氨酸拉乌尔菌 (Raoultella ornithinolytica)GJ-5 菌株保藏号为:CGMCC N0. 9837 ;16SrDNA 序列如 SEQ ID NO. 1 所示。
[0006] 本发明的菌株经16SrDNA序列测定和分析比较,鉴定为解鸟氨酸拉乌尔菌 (Raoultella ornithinolytica),其同源性达到 96%。
[0007] 解鸟氨酸拉乌尔菌菌株的菌落特征为:圆形,乳白色,不透明,湿润,边缘整齐,为 革兰氏阴性菌。
[0008] 本发明的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用:将解鸟氨酸拉乌尔菌在固体 分离培养基上划线,于30°C下培养24h ;取单菌落接入100mL LB培养基,30°C,150r ? mirT1 恒温摇床中培养24h ;然后再接种到不同条件下的液体培养基,于30°C,150r 恒温摇 床培养24h,然后测定氨氮的去除效率及0D6Jt。
[0009] 不同条件下的液体培养基为不同氨氮浓度、不同pH值、碳源或不同碳氮比(培养 基其他成分与亚硝化菌富集培养基相同)。
[0010] 所述固体分离培养基为(NH4) 2S042g ? L'柠檬酸三钠5g ? I71,MgS04 ? 7H20 0? 03g ? I71,NaH2P04 ? 2H20 0? 325g ? I71,K2HP04 ? 2H20 0? 89g ? I71,MnS04 ? H20 0? 0076g ? I71, 1. 8% W/V 琼脂,pH 7. 2。
[0011] 所述不同氨氮浓度为O-lOOOmg ? L'
[0012] 不同氨氮浓度为:0、50、100、200、300、400、600、800、1000mg ? L'
[0013] 优选 0-200mg.L'
[0014]所述不同 pH 值为:5. 0-9. 0。优选 5. 0-7. 5。
[0015] 所述的碳源为:葡萄糖、蔗糖、柠檬酸三钠、乙酸钠、丁二酸钠、甲醇、乙醇;优选柠 檬酸三钠。
[0016] 所述不同碳氮比为:0、3、6、9、12、15 ;优选3-9。
[0017] 亚硝化细菌富集培养基为:(NH4) 2S042g ? I71,柠檬酸三钠5g ? I71,MgS04 ? 7H20 0? 03g ? I71,NaH2P04 ? 2H20 0? 325g ? I71,K2HP04 ? 2H20 0? 89g ? I71,MnS04 ? H20 0? 0076g ? I71, pH 7. 2。
[0018] 本发明的鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica)GJ_5菌株,已于2014 年10月24日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:CGMCC NO. 9837。
[0019] 有益效果
[0020] 本发明的菌株当C/N为6时,氨氮去除率为52. 8%,在好氧的条件下具有良好的亚 硝化作用和脱氮效果,易于灭活,且制备方法简单。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5的系统发育树;
[0022] 图2解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5不同氨氮初始浓度的氨氮去除效果;
[0023] 图3解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5不同pH条件下的氨氮去除效果;
[0024] 图4解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5不同碳源条件下的氨氮去除效果;
[0025] 图5解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5不同碳氮比条件下的氨氮去除效果。

【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0027] 实施例1
[0028] 高效亚硝化菌的分离筛选与鉴定:
[0029] (1)将活性污泥上清液5mL加入121°C下灭菌30min后的100mL亚硝化细菌富集 培养基中,于30°C、150r ? min 1的恒温摇床中振荡培养24h。
[0030] (2)采用格里斯试剂检测上述培养基中是否有亚硝酸盐,若呈红色则说明有亚硝 酸盐生成。然后从上述培养基中取2mL培养液,加入新鲜的亚硝化富集培养基中,按上述条 件继续培养并检测是否有亚硝酸盐生成,该过程重复3次。
[0031] (3)取三次培养后的菌液,采用稀释平板涂布法转接固体分离培养基,置于恒温箱 中于30°C下恒温培养,2天后挑选单菌落进行纯化。
[0032] 固体分离培养基为:(NH4)2S042g吨'柠檬酸三钠5g ?L'MgSC^,7H20 0. 03g吨' NaH2P04 ? 2H20 0? 325g ? I71,K2HP04 ? 2H20 0? 89g ? I71,MnS04 ? H20 0? 0076g ? I71,1. 8% W/V 琼脂,pH 7. 2。
[0033] (4)将纯化后的所有菌株富集培养24h后,取2mL接种于富集培养基中,通过测定 氨氮浓度筛选出脱氮效果最强的菌株GJ-5。
[0034] 亚硝化富集培养基:(NH4) 2S042g ? L-1,柠檬酸三钠 5g ? L-1,MgS04 ? 7H20 0. 03g ? L-1, NaH2P04 ? 2H20 0? 325g ? I71,K2HP04 ? 2H20 0? 89g ? I71,MnS04 ? H20 0? 0076g ? I71,pH 7. 2。
[0035] 实施例2
[0036] 1?效亚硝化菌的最佳条件:
[0037] 挑取平板分离单菌落接种于LB培养基中,30°C、150r ?mirT1的恒温摇床中振荡培 养24h。(1)取上述培养基2mL加入不同初始氨氮浓度培养基中(培养基其他成分与亚硝 化菌富集培养基相同),于30°C、150r ? mirT1的恒温摇床中振荡培养24h,测定培养基中氨 氮浓度及(?6(|(|值。当NH 4-N浓度低于lOOmg*!/1时,氨氮去除效果高于80%。尤其,当氨 氮浓度为50mg ? I71时,氨氮的去除率达100%。但随着初始氨氮浓度的升高,该菌对氨氮 的降解效果呈下降趋势。NH 4-N浓度在200?lOOOmg ? I71范围内,氨氮去除率与氨氮初始 浓度呈线性相关,相关系数为〇. 886。氨氮浓度高至lOOOrng ? I71时,氨氮去除率降至最低, 为20%。不同初始氨氮浓度的0D_值测定结果显示,氨氮浓度在0?200mg ?厂1范围内, 微生物的生长呈上升趋势,但随着氨氮浓度的持续增长,微生物生长受抑制。这表明,低浓 度的氨氮能够为微生物提供生长所需的氮源,但是高浓度氨氮对微生物有一定的影响,且 都不及无氮源对微生物生长繁殖的影响大。
[0038] (2)取上述培养基2mL加入不同初始pH值的培养基中(初始氨氮浓度为 212mg ? I71),于30°C、150r ? mirT1的恒温摇床中振荡培养24h,测定培养基中氨氮浓度及 〇D6Jt。该菌在初始pH条件为5. 0?7. 0的环境下0D6 ^值明显高于7. 5?9. 0。pH范 围为5. 0?7. 5时,氨氮去除率随pH值的升高呈上升趋势,且在pH为7. 0和7. 5时,氨氮 去除率最高,为57. 5%。当pH由7. 5上升至9. 0时,氨氮去除率下降,且在pH为9. 0时最 低,为34%。结果表明:中性偏酸性的环境有利于该亚硝化细菌的生长繁殖,同时也有利于 其对氨氮的去除。
[0039] (3)取上述培养基2mL加入不同碳源(葡萄糖、蔗糖、柠檬酸三钠、乙酸钠、丁二酸 钠、甲醇、乙醇)的培养基中(初始氨氮浓度为212mg ? I71),于30°C、150r ? mirT1的恒温摇 床中振荡培养24h,测定培养基中氨氮浓度及0D6Jt。结果显示:柠檬酸三钠为外加碳源 时,该亚硝化菌的0D600值和氨氮去除率明显高于其它碳源作为该微生物的外加碳源。此 时,氨氮的去除率为55. 2%。其余六种碳源作为外加碳源时的氨氮去除效果优劣顺序为: 葡萄糖>蔗糖>丁二酸钠>蔗糖=乙酸钠>甲醇。
[0040] (4)取上述培养基2mL加入不同初始C/N的培养基中(初始氨氮浓度为 212mg ? I71,碳源为朽1檬酸三钠),于30°C、150r ? mirT1的恒温摇床中振荡培养24h,测定培 养基中氨氮浓度及〇D6Jt。随着C/N的升高,氨氮去除率和0D _呈上升趋势,且当C/N高 于6后,氨氮去除率上升平缓。当C/N为6时,氨氮去除率为52.8%,C/N为15时,氨氮去 除率为64. 6%。从经济角度来说,利用该菌降解高氨氮废水时,投加碳源,使得C/N控制在 6左右为宜。
【权利要求】
1. 一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株,其特征在于:所述解鸟氨酸拉乌尔菌 (Raoultella ornithinolytica)GJ_5 菌株的保藏号为:CGMCC N0.9837;16SrDNA 序列如 SEQ ID NO. 1 所示。
2. -种如权利要求1所述的解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:将解 鸟氨酸拉乌尔菌在固体分离培养基上划线,于30°C下培养24h ;取单菌落接入100mL LB培 养基,30°C,150r ? mirT1恒温摇床中培养24h ;然后再接种到不同条件下的液体培养基,于 30°C,150r ? mirT1恒温摇床培养24h,然后测定氨氮的去除效率及OD 6(IQ值。
3. 根据权利要求2所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所 述固体分离培养基为:(NH4)2S042g ? L-1,柠檬酸三钠 5g ? L-1,MgS04 ? 7H20 0. 03g ? L-1, NaH2P04 ? 2H20 0? 325g ? I71,K2HP04 ? 2H20 0? 89g ? I71,MnS04 ? H20 0? 0076g ? I71,1. 8% W/V 琼脂,pH 7. 2。
4. 根据权利要求2所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所述 LB培养基为:胰蛋白胨10g,,酵母提取物5g,氯化钠10g,调pH 7. 0,用去离子水定容至 lL〇
5. 根据权利要求2所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所述 不同条件下的液体培养基为:不同氨氮浓度、pH值、碳源或碳氮比。
6. 根据权利要求5所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所述 氨氮浓度为:〇?200mg ? I71。
7. 根据权利要求5所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所述 pH值为5. 0?7. 5。
8. 根据权利要求5所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所述 的碳源为:葡萄糖、蔗糖、柠檬酸三钠、乙酸钠、丁二酸钠、甲醇、乙醇中的一种或几种。
9. 根据权利要求5所述的一种解鸟氨酸拉乌尔菌GJ-5菌株的应用,其特征在于:所述 碳氮比为:〇?15。
【文档编号】C12R1/01GK104450563SQ201410641838
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】赵晓祥, 龚娟, 张弛, 陈淑丽 申请人:东华大学
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