咔唑降解菌株、咔唑降解方法及應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物技術領域，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】
[0002]含氮雜環化合物咔唑是煤焦油中經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、產品性能和環境質量的主要因素之一。諸如降低石油產品的安定性、引起精煉工藝過程中貴重催化劑的中毒而導致減產、燃燒生成氮氧化合物污染大氣等等。
[0003]目前工業上采用的主要脫氮方法是酸洗、加氫和吸附等技術，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，克服以上現有技術中的缺陷，提供一種新的能夠降解咔唑的菌株成為本領域亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于針對現有技術的上述缺陷，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]本發明的目的可通過以下的技術措施來實現:
[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]優選地，降解條件為ISOrpm搖床培養，降解溫度為28°C?35°C，降解時間為O?48小時。
[0010]優選地，咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。
[0011]優選地，咔唑的濃度小于等于1.8g/mL。
[0012]優選地，降解培養基各組分濃度為=Na2HPO4.12H20 2.2g/L，KH2PO40.8g/L，MgSO4.7H20 0.015g/L，FeCl3.7H20 0.015g/L，CaCl20.01g/L，酵母粉 0.05g/L，咔唑 0.5g/L ?2.4g/L0
[0013]本發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]優選地，降解條件為ISOrpm搖床培養，降解溫度為28°C?35°C，降解時間為O?48小時。
[0015]優選地，咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。
[0016]本發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，能夠用于去除工業廢水中的咔唑；其應用于工業廢水處理中，具有非常好的應用前景和經濟效益。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[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，再經人工富集馴化培養并分離純化。
[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菌株的培養基與培養條件:選擇培養基(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基作為降解菌篩選培養基。用降解菌篩選培養基來篩選和培養咔唑降解菌，具體地，上述去除氮源和碳源的選擇培養基(CNFM)組成如下(g/L):Na2HP04.12H20 2.2g/L，KH2PO40.8g/L，MgSO4.7H20 0.015g/L，FeCl3.7H200.015g/L，CaCl20.01g/L，酵母粉0.05g/L，瓊脂(固體平板培養基需加入，液體培養基無需加入)20g/L。培養基初始pH調節到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，培養條件為30°C，轉速180r/min搖床培養。
[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菌株可高效的發揮其降解作用；在更優選的方案中，為了 SY-KZ-5菌株降解作用的充分發揮，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lg，加入20mL含0.5g/L咔唑的CNFM中富集培養5d，轉接ImL培養液至新鮮的培養基中，轉接3次，5d為間隔，生長良好的培養液經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分別進行形態鑒定和分子鑒定，結果如下:
[0029]形態鑒定結果: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信息中心網站(http://www.ncb1.nlm.nih.gov)，進行核苷酸序列Blast比對，得到與相關菌株的16S rRNA基因序列同源的若干核苷酸序列，結果表明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]根據以上的鑒定結果，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，初始濃度0.5g/L、1.2g/LU.8g/L的咔唑經過48h可降解99%，經過32h均可降至80% ;初始濃度2.4g/L的咔唑經過48h可降解85%，72h可降解96% ;初始濃度3.0g/L的咔唑經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]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
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.根據權利要求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，降解溫度為28°C?35°C，降解時間為0?48小時。4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求2所述的降解咔唑的方法，其特征在于，降解培養基各組分濃度為:Na2HP04.12H20 2.2g/L，ΚΗ2Ρ040.8g/L，MgS04.7H20 0.015g/L，FeCl3.7H20 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.根據權利要求7所述的用途，其特征在于，降解條件為180rpm搖床培養，降解溫度為.28°C?35°C，降解時間為0?48小時。9.根據權利要求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】本發明涉及生物技術領域，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，能夠用于去除工業廢水中的咔唑；其應用于工業廢水處理中，具有非常好的應用前景和經濟效益。CCTCC M 201553620150914
【IPC分類】A62D101/26, C12N1/20, A62D3/02, C02F101/38, C12R1/01, C02F3/34
【公開號】CN105255765
【申請號】CN201510724771
【發明人】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