用于修复重油污染海岸线的复合菌剂及其制备方法与应用_2

文档序号:8425769阅读:来源:国知局
解淀粉,能发酵葡萄糖、木糖产酸。该菌种耐盐性较好, 在0~7%的盐度范围内均能生存,盐度为7%时略受抑制。该菌种在模拟海水盐度下,10d 内对初始浓度为lg/L的委内瑞拉重油降解效率达50%以上。
[0015] 从而,优选地,本发明的复合菌剂中,所述水谷鞘氨醇杆菌为保藏号为CGMCC No. 8000的水谷鞘氨醇杆菌。复合菌剂中的木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)、皮氏无色杆菌(Achromobacterpiechaudii)可以是现有技术中具有石油 降解功能的菌株(优选为同属种菌株),也可以是本发明筛选得到的XG-14、XG-11。
[0016] 优选地,本发明的复合菌剂中,所述木糖氧化无色杆菌为保藏编号为CGMCC No. 8022的木糖氧化无色杆菌。复合菌剂中的水谷鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium mizutaii)、皮氏无色杆菌(Achromobacterpiechaudii)可以是现有技术中具有石油降解 功能的菌株(优选为同属种菌株),也可以是本发明筛选得到的XG-3、XG-11。
[0017] 优选地,本发明的复合菌剂中,所述皮氏无色杆菌为保藏编号为CGMCCNo. 8021的 皮氏无色杆菌。复合菌剂中的水谷鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriummizutaii)、木糖氧化无 色杆菌(Achromobacterxylosoxidans)、可以是现有技术中具有石油降解功能的菌株(优 选为同属种菌株),也可以是本发明筛选得到的XG_3、XG-14。
[0018] 本发明的复合菌剂,主要是利用三种耐盐碱重油降解菌种的协同作用,去除重油 污染,从而提供一种高效、经济、环境友好的石油污染海岸线生物修复方法。
[0019] 根据本发明的具体实施方案,本发明的复合菌剂中,所述水谷鞘氨醇杆菌、木糖氧 化无色杆菌与皮氏无色杆菌的活菌数之比为1~10 :1~10 :1~10。
[0020] 根据本发明的具体实施方案,本发明的复合菌剂可以为固态菌制剂,或是液态菌 制剂。可以直接将所述三种菌种的菌体或是含有所述菌种的发酵液直接混合,复配得到 所述的复合菌剂。当复合菌剂为液态菌制剂时,菌剂中各菌种的细胞浓度可控制为1〇 8~ 109CFU/mL。为方便保藏或运输,可进一步浓缩甚至干燥。
[0021] 另一方面,本发明提供了所述的复合菌剂的制备方法,该方法包括:
[0022] 将水谷鞘氨醇杆菌、木糖氧化无色杆菌、皮氏无色杆菌分别接种于灭菌的液体LB 培养基中,于25°C~30°C避光条件摇瓶培养,至生长对数后期,分别作为种子液;
[0023] 将上述种子液以体积比2%~5%分别接种入灭菌的营养发酵培养基中,25°C~ 30°C培养至各菌种的细胞密度为108~109CFU/mL,得发酵液;优选地,所述营养发酵培养基 包括牛肉膏、蛋白胨和ASM成分;
[0024] 将上述发酵液复配,或根据需要进一步浓缩或干燥,制得复合菌剂。
[0025] 在本发明的一具体实施方案中,本发明的用于石油污染海岸线修复专项复 合菌剂是由水谷鞘氨醇杆菌SphingobacteriummizutaiiXG-3、木糖氧化无色杆菌 AchromobacterxylosoxidansXG-14、皮氏无色杆菌AchromobacterpiechaudiiXG-11 三 种菌种发酵液按照1 :〇. 8~1. 2 : (0. 8~1. 2)均匀混合而成,菌剂中各菌种的细胞浓度为 107~10 8CFU/mL〇
[0026] 在本发明的一更具体实施方案中,本发明的制备所述复合菌剂的方法包括:
[0027] (1)菌种活化及种子液制备:将本发明涉及的保藏菌种水谷鞘氨醇杆菌、木糖氧 化无色杆菌、皮氏无色杆菌分别接种于灭菌的液体LB培养基中,于25°C~30°C、140rpm、避 光条件摇瓶培养,活化至生长对数后期,分别作为种子液。优选地,上述LB培养基每升含 10. 〇g胰化蛋白胨,5. 0g酵母提取物,5. 0gNaCl,pH为7. 4。
[0028] (2)菌种的发酵培养:将上述种子液以体积比2%~5%分别接种入20L已灭菌 的"牛肉膏/蛋白胨-ASM"发酵培养基中,发酵过程控制温度28°C,pH7. 4,通气量1. 8L~ 2. 2L/min,搅拌速度150rpm,发酵时间48h。发酵培养结束时,各菌种的细胞密度为108~ 109CFU/mL。优选地,上述"牛肉膏/蛋白胨-ASM"发酵培养基每升含5g牛肉膏,10g蛋白 胨,2mL微量元素液(每升含O.lgC0Cl2.6H20,0.425gMn02.4H20,0.05gZnCl2,0.01g NiCl2 ? 6H20,0? 015gCuS04 ? 5H20,0?OlgNa2Mo04 ? 2H20,0?OlgNa2Se04 ? 2H20)及一定的ASM 成分(包括 24gNaCl,0? 7gKC1,7.OgMgS04 ? 7H20,1.OgNH4N03及 2.OgKH2P04)。
[0029] (3)发酵液复配及浓缩:将3株菌种的发酵培养液均匀混合即得专项复合菌剂。 另外,可将菌剂在4°C、8000rpm下低温离心浓缩适当倍数,例如浓度5倍,或是进一步干燥 制成固态菌制剂,以便保藏运输。各菌发酵液可混合后浓缩(或进一步干燥),或分别浓缩 (或进一步干燥)后再混合复配。
[0030] 本发明的复合菌剂可在4°C下低温保存10个月以上。
[0031] 另一方面,本发明还提供了所述的水谷鞘氨醇杆菌Sphingobacterium mizutaiiXG-3、木糖氧化无色杆菌AchromobacterxylosoxidansXG-14、皮氏无色杆菌 AchromobacterpiechaudiiXG-11的单独菌剂(发酵液)、或是复合菌剂在修复原油污染 特别是重油污染海岸线、或溢油污染盐碱土壤中的应用。具体应用时,是将所述的菌剂均匀 喷洒于岸滩(海水低潮期时喷洒)或盐碱土壤表面。
[0032] 本发明的有益效果:本发明提供的专项菌剂耐盐性能佳,竞争优势突出,特别是利 用三种单菌的协同作用,对于海岸线原油污染尤其是难治理的重油污染具有高效的修复效 果,亦可应用于溢油污染盐碱土壤的修复中,在营养剂、表面活性剂的促进作用下,40d对 5g/kg重油污染的去除率分别达60 %及75%以上。
【附图说明】
[0033] 图1为水谷鞘氨醇杆菌SphingobacteriummizutaiiXG-3、木糖氧化无色杆菌 AchromobacterxylosoxidansXG-14、皮氏无色杆菌AchromobacterpiechaudiiXG-11 及 其混合菌群对委内瑞拉重油的降解效果对比图。
[0034] 图2为水谷鞘氨醇杆菌SphingobacteriummizutaiiXG-3的测序序列图。
[0035] 图3为木糖氧化无色杆菌AchromobacterxylosoxidansXG-14的测序序列图。
[0036] 图4为皮氏无色杆菌AchromobacterpiechaudiiXG-11的测序序列图。
[0037]图5为室内溢油污染海岸线模拟装置图。
[0038]图6为专项复合菌剂对模拟石油污染海岸线的修复效果。
[0039] 用于专利程序的微生物保存:
[0040] (1)本发明的水谷鞘氨醇杆菌SphingobacteriummizutaiiXG-3
[0041] 保藏日期:2013年7月26日;
[0042] 保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC);
[0043] 保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研宄所
[0044] 保藏编号:CGMCCNo. 8000 ;
[0045] 分类命名:水谷鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriummizutaii)。
[0046] (2)本发明的木糖氧化无色杆菌
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