一種巴氏葡萄球菌ky-06與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種巴氏葡萄球菌ΚΥ-06與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 污泥是污水處理過(guò)程中的副產(chǎn)物，隨著工業(yè)和人民生活水平的日益提高，污水的 產(chǎn)生量不斷增加，導(dǎo)致污泥以每年約10%的速度增長(zhǎng)。由于污泥含水率高、含大量有機(jī)質(zhì)、 易腐爛、惡臭、并且含有寄生蟲(chóng)卵、病原微生物及重金屬等，如不加以妥善處理，任意排放， 將會(huì)造成二次污染。因此需對(duì)污泥進(jìn)行減量化、無(wú)害化和資源化處理。而厭氧消化是利用兼 氧菌和厭氧菌在厭氧環(huán)境下分解污泥中有機(jī)質(zhì)，是污泥處理工藝中常用的減容穩(wěn)定工藝， 而且具有能耗低、穩(wěn)定性好、產(chǎn)生沼氣等優(yōu)點(diǎn)，因此在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。但是厭氧 消化還面臨著很多的困難，如水解速率慢，有機(jī)物利用率低，厭氧消化停留時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)氣率 低等問(wèn)題。
[0003] 普遍認(rèn)為厭氧消化分為水解、酸化和產(chǎn)氣三個(gè)階段，由于污泥中含有大量難降解 的有機(jī)質(zhì)如纖維素等，有機(jī)物的降解是污泥厭氧消化的限速步驟。為了提高厭氧消化速率 和產(chǎn)氣量，不同學(xué)者分別提出了優(yōu)化解決的方案。（1)向厭氧消化體系添加金屬離子，如Κ、 Mg、Fe、Co、Ni等，金屬離子能夠在一定程度上加速有機(jī)物的降解，提高產(chǎn)氣量；（2)向厭氧 消化體系添加一些無(wú)機(jī)物，如PAM，可激發(fā)甲烷微生物的活性，提高產(chǎn)甲烷氣量，同時(shí)厭氧過(guò) 程中PAM也可作為氮源被利用；（3)向污泥中投加生物酶，如添加促進(jìn)細(xì)胞壁水解的酶類(lèi) 可以促進(jìn)消化過(guò)程并增加產(chǎn)氣量，在污泥中添加酶劑可以改善厭氧微生物的生物活性，提 高厭氧過(guò)程中污泥生物體的脫水性能。
[0004] 如上所述，向厭氧消化系統(tǒng)中投加金屬離子、無(wú)機(jī)物、生物酶等方法，一方面增加 了污泥處理處置成本，同時(shí)對(duì)運(yùn)行中的厭氧消化系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不必要的干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種巴氏葡萄球菌KY-06,具有較強(qiáng)的纖維 素降解能力。
[0006] 本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于提供上述巴氏葡萄球菌KY-06的應(yīng)用。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] 一 種巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri) KY-06，其保藏號(hào)為 CGMCC No. 10173(保藏單位：中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址：北京市朝陽(yáng) 區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)、保藏日期：2014年12月15日、保藏編號(hào)：CGMCC No. 10173)。
[0009] 優(yōu)選的，上述巴氏葡萄球菌KY-06,菌體呈球狀，直徑約為0. 5?1. 5 μ m，革蘭氏 陽(yáng)性，無(wú)芽孢，通過(guò)16S rDNA和Biolog微生物分類(lèi)鑒定系統(tǒng)鑒定，確定為巴氏葡萄球菌 (Staphylococcus pasteuri)，命名為巴氏葡萄球菌KY-06,其系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)如圖1所示，16S rDNA序列分析結(jié)果為序列表中〈400>1所示序列，即：
[0010] 5 ' -AAAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGCAGAGATATGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCG ACTTTCTGGTCTGTAACTGACGCTGATGTGCGAAAGCGTGGGGATCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGC CGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTAGGGGGTTTCCGCCCCTTAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGG GGAGTACGACCGCAAGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCG AAGCAACGCGAAGAACCTTACCAAATCTTGACATCCTTTGACCGCTC-3 '。
[0011] 優(yōu)選的，上述巴氏葡萄球菌KY-06,所述核苷酸序列屬于細(xì)菌16S rDNA序列的V3 可變區(qū)。
[0012] 優(yōu)選的，上述巴氏葡萄球菌KY-06,分離自牛的反芻胃中，在篩選平板上表現(xiàn)為菌 落呈淡黃色，邊緣整齊，表面光滑，凸?fàn)盥∑稹?br>[0013] 優(yōu)選的，上述巴氏葡萄球菌KY-06,具有較強(qiáng)的污泥有機(jī)質(zhì)的降解能力。
[0014] 上述巴氏葡萄球菌KY-06對(duì)厭氧消化產(chǎn)沼反應(yīng)的增效用途。
[0015] 優(yōu)選的，上述巴氏葡萄球菌KY-06的應(yīng)用，將所述菌株巴氏葡萄球菌KY-06接種至 增菌培養(yǎng)基中，30°C振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，菌濃約為IO 6?101°個(gè)/ml，離心取菌液上清， 按照DNS還原糖比色國(guó)標(biāo)法GB/T 23881-2009測(cè)定上清液對(duì)纖維素等有機(jī)質(zhì)的分解代謝能 力，并以0. 1?0. 5%的接種量接種于厭氧消化反應(yīng)體系中，實(shí)現(xiàn)該菌株對(duì)厭氧消化反應(yīng)的 增效作用。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：
[0017] 本發(fā)明提供了巴氏葡萄球菌KY-06(保藏號(hào)為CGMCC No. 10173)，可在厭氧條件下 顯著提高厭氧消化反應(yīng)體系中復(fù)雜有機(jī)質(zhì)的降解，能夠顯著提高污泥厭氧消化反應(yīng)中有機(jī) 質(zhì)的降解和產(chǎn)氣量，并有助維持厭氧消化反應(yīng)體系的穩(wěn)定性，與化學(xué)方法相比具有成本低、 無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)使用方便，可為工業(yè)廢水生物處理技術(shù)，尤其為厭氧消化技術(shù)的進(jìn) 一步推廣和普及做出積極的貢獻(xiàn)，在污水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明所述巴氏葡萄球菌KY-06的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。
[0019] 圖2為本發(fā)明所述巴氏葡萄球菌KY-06對(duì)市政污泥產(chǎn)氣增效結(jié)果圖，其中，上面曲 線為市政污泥+菌，下面曲線為市政污泥。
[0020] 保藏信息
[0021] 分類(lèi)名詞：巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri)
[0022] 保藏單位名稱(chēng)：中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心
[0023] 保藏單位地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)
[0024] 保藏日期：2014年12月15日
[0025] 保藏號(hào)：CGMCC No. 10173
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0027] 下述實(shí)施例中不同的培養(yǎng)基及溶液配方如下：
[0028] 1.篩選培養(yǎng)基：纖維素15?30g，磷酸二氫鉀2g，硫酸銨1?2g，硫酸鎂0. 2? lg，氯化媽〇. 2?lg，硫酸亞鐵3?6mg，硫酸猛1?2mg，氯化鋅I. 0?I. 7mg，氯化鈷1? 2mg，蒸饋水 1000mL，pH 7. 0。
[0029] 2.增菌培養(yǎng)基：蒸餾水1000mL，蛋白胨5.0?10g，牛肉膏2?5g，NaCl 5?15g， pH 7. 2〇
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri)KY_06的篩選和鑒定。
[0032] 實(shí)驗(yàn)材料來(lái)自天津市某屠宰場(chǎng)采集到的牛的瘤胃及反芻胃內(nèi)容物樣品。
[0033] 取樣品稀釋液（稀釋倍數(shù)I(T6)O. 1ml，涂布于篩選培養(yǎng)基平板上，在30°C恒溫箱 中培養(yǎng)，挑取單菌落接種至篩選培養(yǎng)基，強(qiáng)化培養(yǎng)48h以上，重復(fù)劃線純化3次，得到純化菌 株；經(jīng)過(guò)16S rDNA和Biolog微生物分類(lèi)鑒定系統(tǒng)鑒定，確定為巴氏葡萄球菌，系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù) 如圖1所示，通過(guò)16S rDNA和Biolog微生物分類(lèi)鑒定系統(tǒng)鑒定，測(cè)序結(jié)果如〈400>1所示 序列，即：
[0034] 5 ' -AAAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGCAGAGATATGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCG ACTTTCTGGTCTGTAACTGACGCTGATGTGCGAAAGCGTGGGGATCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGC CGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTAGGGGGTTTCCGCCCCTTAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGG GGAGTACGACCGCAAGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCG AAGCAACGCGAAGAACCTTACCAAATCTTGACATCCTTTGACCGCTC-3 '。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri)KY_06對(duì)纖維素等大分子有機(jī)質(zhì)的降 解試驗(yàn)。
[0037] 處理對(duì)象為篩選培養(yǎng)基，運(yùn)行方式為搖瓶振蕩培養(yǎng)。具體實(shí)施步驟如下：實(shí)施例 1所述巴氏葡萄球菌KY-06接種至增菌培養(yǎng)基，30°C振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期（菌濃約為IO 8 個(gè)/ml)，以3%接種量接種于液體篩選培養(yǎng)基中，30°C振蕩培養(yǎng)1天，維持溶氧為1. 0? 3. Oppm ;離心取上清作為粗酶液，按照DNS比色法（GB/T 23881-2009)測(cè)定該菌株降解纖維 素等大分子復(fù)雜有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生還原糖的量。結(jié)果顯示，每mL該菌株粗酶液平均可產(chǎn)生還原糖 618.33 μ g/min〇
[0038] 實(shí)施例3
[0039] 巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri)KY_06對(duì)市政污泥厭氧消化的增效實(shí) 驗(yàn)。
[0040] 處理對(duì)象為厭氧市政污泥，采用400mL模擬厭氧反應(yīng)體系運(yùn)行。具體實(shí)施步驟如 下：實(shí)施例1所述巴氏葡萄球菌KY-06接種至增菌培養(yǎng)基，30°C振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期（菌 濃約為IO 8個(gè)/ml)以0. 2%接種量接種于模擬厭氧反應(yīng)系統(tǒng)中，中溫（35±2°C )厭氧條件 下運(yùn)行。如圖2所示，對(duì)反應(yīng)體系的產(chǎn)氣效率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與未接種組進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果 顯示，在300小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，巴氏葡萄球菌KY-06可使混合污泥產(chǎn)氣量較對(duì)照組平均提 升15. 77%，生物產(chǎn)沼勢(shì)能MP增加27. 84%，證實(shí)該菌劑對(duì)厭氧消化均具有顯著增效作用， 并能顯著提高污泥中可直接參與厭氧消化的有效底物轉(zhuǎn)化率，使反應(yīng)系統(tǒng)的整體產(chǎn)沼勢(shì)能 得到提升，從而達(dá)到產(chǎn)氣量和污泥減量的雙重強(qiáng)化效果。
[0041] 上述參照實(shí)施例對(duì)該一種巴氏葡萄球菌KY-06與應(yīng)用進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性 的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu) 思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種巴氏葡萄球菌KY-06,其特征在于：其保藏號(hào)為CGMCC No. 10173。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巴氏葡萄球菌KY-06,其特征在于：菌體呈球狀，直徑約為 0. 5?1. 5 μ m，革蘭氏陽(yáng)性，無(wú)芽孢，通過(guò)16S rDNA和Biolog微生物分類(lèi)鑒定系統(tǒng)鑒定，確 定為巴氏葡萄球菌Staphylococcus pasteuri，具有序列表中〈400>1所示序列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巴氏葡萄球菌KY-06,其特征在于：所述核苷酸序列屬于細(xì)菌 16S rDNA序列的V3可變區(qū)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巴氏葡萄球菌KY-06,其特征在于：分離自牛的反芻胃中，在 篩選平板上表現(xiàn)為菌落呈淡黃色，邊緣整齊，表面光滑，凸?fàn)盥∑稹?br>5. 權(quán)利要求1所述的巴氏葡萄球菌KY-06具有污泥有機(jī)質(zhì)的降解能力。
6. 權(quán)利要求1所述的巴氏葡萄球菌KY-06對(duì)厭氧消化產(chǎn)沼反應(yīng)的增效用途。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的巴氏葡萄球菌KY-06的應(yīng)用，其特征在于：將所述菌株巴氏 葡萄球菌KY-06接種至增菌培養(yǎng)基中，30°C振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，菌濃約為IO 6?10 1(1個(gè) /ml，離心取菌液上清，按照DNS還原糖比色國(guó)標(biāo)法GB/T 23881-2009測(cè)定上清液對(duì)纖維素 等有機(jī)質(zhì)的分解代謝能力，并以〇. 1?〇. 5 %的接種量接種于厭氧消化反應(yīng)體系中，實(shí)現(xiàn)該 菌株對(duì)厭氧消化反應(yīng)的增效作用。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種巴氏葡萄球菌KY-06，保藏號(hào)為CGMCC？No.10173，具有較強(qiáng)的污泥有機(jī)質(zhì)的降解能力，可在厭氧條件下顯著提高厭氧消化反應(yīng)體系中復(fù)雜有機(jī)質(zhì)的降解，能夠顯著提高污泥厭氧消化反應(yīng)中有機(jī)質(zhì)的降解和產(chǎn)氣量，并有助維持厭氧消化反應(yīng)體系的穩(wěn)定性，與化學(xué)方法相比具有成本低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)使用方便，可為工業(yè)廢水生物處理技術(shù)，尤其為厭氧消化技術(shù)的進(jìn)一步推廣和普及做出積極的貢獻(xiàn)，在污水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。CGMCC No. 1017320141215
【IPC分類(lèi)】C12R1-44, C02F11-04, C12N1-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104560809
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410836858
【發(fā)明人】李玉慶, 張建, 劉范嘉, 陳劍
【申請(qǐng)人】天津凱英科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日