一種具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母pny2013及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種具有除磷脫氮功能的熱帶假絲酵母 及其應用。
【背景技術】
[0002] 全球經濟飛速發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 成的水體富營養化現象已經是全球性的水污染問題。
[0003] 目前國內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器的啟 動和混合菌群的馴化培養才可完成，時間較長;并且現有的除磷脫氮的生物工藝都需要進 行厭氧/缺氧條件和好氧條件的時空轉換，此種生物工藝占地面積較大；另外，現有的除磷 脫氮系統工序較多，能耗和耗時較高;關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磷化氫的過程及影響產生磷化氫的外界影響因素和微生物群落 的關系，這種現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相應的除磷脫氮 工藝具有一定的意義。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有除磷脫氮去除有機物功能 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立降解有機物、氨氮和磷酸鹽，具有適應不同類型污水來源的能力。
[0006] 本發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 劑中的應用。
[0007] 本發明的另一目的在于提供上述具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母 PNY2013在制備具有除磷脫氮去除有機物功能的制劑中的應用。
[0008] 本發明的另一目的在于提供一種具有除磷脫氮去除有機物功能的制劑。
[0009] 本發明的另一目的在于提供一種降解水體中氨氮、磷酸鹽和/或有機物的方法。
[0010] 本發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 和磷酸鹽中的應用。
[0011] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案： 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 國典型培養物保藏中心(CCTCC)，保藏編號為CCTCC M2015241，保藏地點為中國湖北省武漢 市武漢大學，保藏名稱為假絲酵母PNY2013(Candida Tropicalis PNY2013)。
[0012] 本發明通過從生物除磷脫氮系統中分離出一株在單獨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，該菌株可以單獨適應厭氧和好氧環境，可以利用十 幾種有機物作為碳源進行脫氮除磷作用，利用該微生物作為種泥啟動生物除磷脫氮工藝， 可以適應復雜的污水進水條件；只需要單獨的一個好氧或者厭氧反應器，占地面積小;達到 高效經濟的脫氮除磷效果。
[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。經革 蘭氏染色，于顯微鏡下觀察，其形態類似于酵母菌，以出芽的方式繁殖，并且革蘭氏染色為 陽性。對其26SrDNA進行測序（在NCBI中的序列號為KF569949)，BLAST比對的結果顯示， PNY2013的26S rDNA序列與熱帶假絲酵母菌（Candida tropicalis )同源性高達99%。因 此，我們可以判斷，PNY2013屬于熱帶假絲酵母。
[0014] 本發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生并且其生物降解lmmol的HN4+-N均能產生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，包括微生物在內的混合液總磷均隨著磷酸鹽的生物降解持續下降。 PNY2013同步好氧及厭氧生物降解磷酸鹽能力的進一步評價也顯示，其生物降解lmmol的 POA-P均產生了 0.33mmol的氣態磷化合物，這種反應方式具有新型的脫氮除磷途徑表現； 本發明提供的所述熱帶假絲酵母能同時去除有機物、降解氨氮和磷酸鹽。
[0015] 本發明提供的熱帶假絲酵母除了可以降解典型有機物葡萄糖外，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 物，并且降解這些有機物的同時完成一定的脫氮除磷效果，具有適應不同類型污水來源的 能力。
[0016] 上述具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母PNY2013在降解氨氮、磷酸鹽 和/或有機物中的應用，所述應用為PNY2013在降解水體中的氨氮、磷酸鹽和/或有機物中的 應用。
[0017] 上述具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母PNY2013在制備具有除磷脫氮 去除有機物功能的制劑中的應用。
[0018] 一種具有除磷脫氮去除有機物功能的制劑，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/或有機物的方法，利用上述熱帶假絲酵母 PNY2013對水體進行處理。
[0020] 利用熱帶假絲酵母PNY2013對水體進行處理的條件如下:pH、溫度、接菌量。
[0021] 發明人經過眾多嘗試之后發現上述熱帶假絲酵母脫氮除磷的最優條件為培養溫 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] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果： 本發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立 完成脫氮除磷去除有機物的作用;本發明提供的菌株可以利用十幾種有機物作為碳源進行 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，可以適應復雜的污水進水 條件，具有適應不同類型污水來源的能力；只需要單獨的一個好氧或者厭氧反應器，占地面 積小，本發明提供的熱帶假絲酵母能夠達到高效經濟的脫氮除磷效果。
【附圖說明】
[0023] 圖1為PNY2013電鏡掃描圖； 圖2為VSS與OD600的線性關系； 圖3為PNY2013的系統發育樹； 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]下面結合說明書附圖和具體實施例來進一步詳細闡述本發明。本發明以下實施例 為本發明較佳的實施方式，本發明主要闡述所述菌株以及基于所述菌株的應用思想，實施 方式中簡單參數的替換不能一一在實施例中贅述，但并不因此限制本發明的保護范圍，其 他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，應被視為等 效的置換方式，包含在本發明的保護范圍之內。
[0025]實施例1菌株PNY2013的分離與鑒定 1.菌種的分離與富集 從實驗室中培養2年的厭氧除磷脫氮反應器中取出厭氧污泥，將純化的微生物接于營 養液中在30°C培養3cL3500轉離心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。經稀釋10 1、102、103、104、105、10 6倍后涂于固體培養基平板上培養，挑取單菌 落用液體培養基擴大培養。
[0026] 2.菌種的馴化 當液體培養基中的菌經培養達到對數生長期后，將菌液接入標準液體培養基中，具體 見下表1，并以適應最高濃度的菌液的菌株作為菌種保存備用。
[0027] 表1:培養基
[0028] 3 ·菌株鑒定 (1)菌株形態觀察:通過電子掃描電鏡與觀察上述菌株的形態特征，具體可參看說明書 附圖1。
[0029] (2)分子標記鑒定 分別PCR擴增上述菌株的26S rDNA序列，然后進行BLAST比對，再用MEGA4軟件構建 系統發育樹，得到該菌株的系統發育關系樹。
[0030] 所述PCR擴增的條件如下： 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 補至 50 PCR擴增反應條件： ① 94。。 lmin ② 94°C 30s 30個循環 ③ 55°C lmin ④ 72°C 3min ⑤ 72°C 10min〇
[0031] 對其26SrDNA進行測序（在NCBI中的序列號為KF569949)，BLAST比對的結果顯 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物保藏中心(CCTCC)，保藏編號為CCTCC M2015241，保藏地點為中國 湖北省武漢市武漢大學，保藏名稱為假絲酵母PNY2013(Candida Tropicalis PNY2013)。
[0032] 馴化后得到的菌株經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(部分發生裂殖增長)的方式增殖，該菌經26S r