DNA及ITS測序鑒定,經BLAST比對并用 MEGA4.0軟件構建其系統進化關系樹可參看說明書附圖3,鑒定其為熱帶假絲酵母菌。 [0033] (3)菌株的生理生化特性 所述熱帶假絲酵母在Yro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。 [0034] 4.菌株生長量的測定 用紫外可見分光光度計測量600nm波長下培養液的光密度值,OD600的值與VSS對應可參 看說明書附圖2。
[0035]實施例2菌株PNY2013在厭氧和好氧條件下除磷脫氮的試驗 1、對分離純化的PNY2013設計厭氧和好氧血清瓶實驗(每個實驗設置三個平行),每1~ 2d取樣,檢測產氣量,葡萄糖、0D6Q()nm、氨氮、正磷酸鹽、總磷、總氮、C02、H 2和pH的變化。確 定降解產物及除磷脫氮的降解特性。
[0036] 2、經過試驗后發明人發現本發明提供的菌株PNY2013可以在上表1中的液體培養 基中繁殖并且在48小時內將其中的葡萄糖和氨氮降解完全并且達到對正磷酸鹽的30%降解 率;發明人對PNY2013進行了厭氧和好氧條件下的血清瓶活性實驗,結果見說明書附圖4。如 圖4所示,在典型有機物一葡萄糖、氨氮及磷酸鹽共同存在的好氧及厭氧條件下,PNY2013均 顯示出了同步生物降解葡萄糖、氨氮及磷酸鹽的能力。首先,PNY2013均能以39.5以!11 〇15(^ · Γ1的速度好氧及厭氧生物降解葡萄糖,其細胞量均隨著葡萄糖的生物降解而增加,與厭氧 相比好氧細胞量增長相對較多。其次,PNY2013同步生物降解氨氮的速度分別達到好氧的 9.6和厭氧的5.9μπι 〇1-Ν氮的4 · Γ1,過程中均無亞硝酸及硝酸鹽的產生僅產生了氮氣,與 厭氧相比好氧氮氣的產生相對較多。并且,ΡΝΥ2013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0.5μπιο1-Ρ酸鹽4 · 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。這種混合液中總磷的虧損只能表明磷酸鹽的生物降解過程中產生了氣態 磷化合物,因為不管降解的磷酸鹽是被合成到微生物體內還是產生了其它非氣態的磷化合 物,都不會帶來混合液中總磷的虧損。
[0037] 通過計算,得出PNY2013同步生物降解氨氮能力的進一步評價顯示,盡管好氧及厭 氧生物降解速度不同,但其生物降解lmmol的HN/-N均能產生0.32mmol的N 2-N,具體可參看 說明書附圖5。
[0038] 實施例3溫度、pH、不同碳源以及初始接菌量對氮磷降解的影響 發明人還分別探討了溫度、pH、不同碳源以及初始接菌量對氮磷降解的影響,分別設置 不同條件下的梯度試驗,比較其對氨氮和正磷酸鹽降解效率的影響,確定最適降解條件下 的最適范圍或最適比例。
[0039] 1、ρΗ對降解的影響: 將菌種投入已添加微量元素的營養液當中(葡萄糖、NH/-N和P〇43_-P濃度分別為1000、 50和10mg/L),調節初始OD600值為0.1節初始添加微,裝入125mL標準血清瓶后調節pH值為4、 5、6、7、8、9為血清瓶后,加膠塞鋁蓋密封后曝氬氣/氧氣15分鐘,在35 °C、150r/min的條件下 振蕩反應并定期取樣,取出混勻的菌液離心取上清液測定葡萄糖、NH/-N和P〇43_-P的濃度, 結果如說明書附圖6、7和8所示。從圖6可看出,在好氧條件下,初始pH值為7~9時,葡萄糖的 降解速度很快,雖然pH=9的時候降解速度最快但是三者之間并沒有明顯差別;pH值降低后 葡萄糖的降解率也隨之降低。在厭氧條件下,初始pH值為6~9時,葡萄糖的降解速度都比較 快。從圖7可以看出,好氧條件下,氨氮的去除率隨著初始pH值的增高而增加,初始pH=9時的 氨氮降解率最高,pH值為7~8時稍慢,然后隨著pH值的下降,氨氮的去除效果下降比較明 顯,初始pH值=4時氨氮的去除效率最低。而在厭氧條件下,初始pH值為6~9時,氨氮的降解 效率差異較小,pH值=5時效率明顯下降,初始pH=4的時候效果最差。從說明書附圖8中可以 看出,好氧條件下,隨著pH值的下降,P〇4 3~P的去除率也隨之下降,初始pH值為8和9時P0A-P的去除率最高并且幾乎沒有差別。在厭氧條件下的降解趨勢與好氧條件下類似,初始pH值 在6~9之間是P〇4 3_-P的去除效率一直較好,其中pH=4的時候P〇43_-P的降解效果最差。好氧 和厭氧條件下反應末尾都出現了少量的P04 3~P濃度回升。因此,在好氧和厭氧條件下 PNY2013的最適初始pH值都為7~9。
[0040] 2、溫度對降解的影響: 本實驗設置了4個溫度梯度來研究PNY2013的適宜生長溫度,分別為在10 °C、20 °C、30°C 和40°C的條件下進行活性試驗。具體結果如圖9、10和11所示。由圖9可以看出,在好氧條件 下,隨著反應溫度的升高,葡萄糖的降解速度也逐漸加快,其中40°C的降解速度最快,達到 99%,而反應溫度為10°C時的葡萄糖降解率下降到只有42%左右。在厭氧條件下,反應溫度為 l〇°C時葡萄糖的降解效果明顯最差,20°C時反應初期速度較慢,但是反應結束后也完成了 97%的降解率,30和40°C時,葡萄糖的降解率都達到了98%以上。由圖10可以看出,好氧條件 下,反應溫度為20 °C氨氮的降解速度最快,其次是30和40°C時,反應溫度為10°C時的降解率 最低。而在厭氧情況下,20°C時氨氮的去除效率明顯高于其他情況,同樣也是10°C時效率最 差。從圖11可以看出,好氧和厭氧條件下在反應溫度為30°C時的POA-P去除率最高。因此 PNY2013最適宜的反應溫度為30°C。
[0041 ] 3、PNY2013對不同碳源的降解: 見下表2,本實驗通過設置同樣的T0C濃度(400mg/L),以對照(葡萄糖為碳源)條件下 PNY2013對葡萄糖、氨氮和正磷酸鹽的降解率作為1,分別將其他有機物為碳源的條件下對 相應碳源、氨氮和正磷酸鹽的降解率與CK組進行比率計算,得出PNY2013除葡萄糖外還能生 物降解多種污水中常見的糖、酸及醇類并同步發生氨氮及磷酸鹽的生物降解,這說明 PNY2013同步生物降解有機物、氨氮及磷酸鹽的特性具有相當的普遍性,適應能力相當好, 具有良好的應用前景。
[0042] 表2不同碳源在厭氧和好氧條件下PNY2013對葡萄糖、氨氮和POf-P的降解率比值
[0043] 4、初始接菌量對降解的影響: 本實驗分別設置初始〇D_值為0.1、0.3、0.5和0.8時進行厭氧和好氧血清瓶活性試驗, 結果如圖12、13和14所示。結果表明,0D600nm為0.3~0.8時厭氧和好氧條件下PNY2013對葡 萄糖、氨氮和正磷酸鹽的降解率都在增加,〇D600nm=0.8的降解污染物的初始速率最快,然 而后期,初始〇D600nm為0.5和0.3的降解速度正逐漸接近并超過0.8,最終差別不大。雖然接 菌量高PNY2013對污染物降解速度較快,但是通過性價比對比,過高的微生物濃度對于培養 基的大量消耗,也會直接導致經濟成本的大大增加,在實際的應用中,我們可以考慮把效率 最高的接種量作為實際接種量,因此本實驗室得出的最適PNY2013初始加入量為起始OD 600= 0.3〇
[0044]綜上,發明人最終確定本發明提供的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0D6QQ=0.3。當在此 條件下時,菌株具有較好的脫氮除磷的效果。
【主權項】
1. 一株具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母PNY2013(Candida Tropicalis PNY2013),其特征在于,該菌株于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。2. 根據權利要求1所述具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母PNY2013,其特征 在于,所述熱帶假絲酵母PNY2013為革蘭氏陽性菌,在YH)平板上菌斑近圓形,表面光滑,白 色,不透明。3. 根據權利要求1所述具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母PNY2013,其特征 在于,所述熱帶假絲酵母PNY2013能同時去除有機物、降解氨氮和磷酸鹽。4. 根據權利要求3所述具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母PNY2013,其特征 在于,所述有機物為葡萄糖、麥芽糖、果糖、蔗糖、乙酸、丙酸、丁酸、檸檬酸、丙酮酸、乳酸、乙 醇、丙醇或丁醇中的一種或幾種。5. 權利要求1或2所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。6. 根據權利要求5所述應用,其特征在于,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。7. 權利要求1或2所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。8. -種具有除磷脫氮去除有機物功能的制劑,其特征在于,所述制劑含有權利要求1所 述熱帶假絲酵母PNY2013。9. 一種降解水體中氨氮、磷酸鹽和/或有機物的方法,其特征在于,利用權利要求1所述 熱帶假絲酵母PNY2013對水體進行處理。10. 根據權利要求9所述的方法,其特征在于,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。
【專利摘要】本發明涉及一種具有除磷脫氮去除有機物功能的熱帶假絲酵母及其應用。所述菌株為熱帶假絲酵母PNY2013(<i>Candida?Tropicalis</i>?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,所述熱帶假絲酵母為革蘭氏陽性菌,在YPD平板上菌斑近圓形,表面光滑,白色,不透明;本發明提供的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。CCTCC M201524120150419
【IPC分類】C02F101/10, C12R1/74, C02F101/34, C02F101/16, C02F3/34, C12N1/16
【公開號】CN105647823
【申請號】
【發明人】賈曉珊, 彭星星, 駱瑋詩, 荊飛
【申請人】中山大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月3日