咔唑降解菌株、咔唑降解方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]含氮雜環(huán)化合物咔唑是煤焦油中經(jīng)濟(jì)價(jià)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(chǎn)染料“顏料” “炸藥” “殺蟲劑” “潤(rùn)滑劑” “橡膠抗氧劑” “光電導(dǎo)體” “感光材料”特種油墨等。同時(shí)這類含氮化合物的存在也是影響煉油工藝、產(chǎn)品性能和環(huán)境質(zhì)量的主要因素之一。諸如降低石油產(chǎn)品的安定性、引起精煉工藝過程中貴重催化劑的中毒而導(dǎo)致減產(chǎn)、燃燒生成氮氧化合物污染大氣等等。
[0003]目前工業(yè)上采用的主要脫氮方法是酸洗、加氫和吸附等技術(shù)，但都不能高效地除去這些含氮化合物，由于原油中以咔唑?yàn)橹鞯姆菈A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(guān)于咔唑類化合物生物脫氮的研究，目前已有很多報(bào)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(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種新的能夠降解咔唑的菌株成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種咔唑降解菌株，該咔唑降解菌株為保藏號(hào)為【CCTCC M 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.)SY-KZ-5。
[0008]本發(fā)明還提供了一種降解咔唑的方法，將保藏號(hào)為【CCTCC M 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5 用于降解卩卡挫。
[0009]優(yōu)選地，降解條件為ISOrpm搖床培養(yǎng)，降解溫度為28°C?35°C，降解時(shí)間為O?48小時(shí)。
[0010]優(yōu)選地，咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。
[0011]優(yōu)選地，咔唑的濃度小于等于1.8g/mL。
[0012]優(yōu)選地，降解培養(yǎng)基各組分濃度為=Na2HPO4.12H20 2.2g/L，KH2PO40.8g/L，MgSO4.7H20 0.015g/L，F(xiàn)eCl3.7H20 0.015g/L，CaCl20.01g/L，酵母粉 0.05g/L，咔唑 0.5g/L ?2.4g/L0
[0013]本發(fā)明另外提供了保藏號(hào)為【CCTCC M 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobactersp.) SY-KZ-5在降解咔唑中的用途。
[0014]優(yōu)選地，降解條件為ISOrpm搖床培養(yǎng)，降解溫度為28°C?35°C，降解時(shí)間為O?48小時(shí)。
[0015]優(yōu)選地，咔唑的濃度小于等于2.4g/mL。
[0016]本發(fā)明另外還提供了保藏號(hào)為【CCTCC M 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobactersp.) SY-KZ-5在制備咔唑降解組合物中的用途。
[0017]本發(fā)明的微生物菌株為不動(dòng)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(yè)廢水中的咔唑；其應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中，具有非常好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本實(shí)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(dòng)桿菌(Acinetobactersp.) SY-KZ-5菌株，該咔唑菌株的保藏號(hào)為【CCTCC M 2015536】，保藏單位:【中國典型培養(yǎng)物保藏中心】，地址，中國武漢武漢大學(xué)，保藏日期:2015年9月14日。本發(fā)明實(shí)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(jīng)人工富集馴化培養(yǎng)并分離純化。
[0020]進(jìn)一步地，所述菌株鑒定特征如下:細(xì)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(zhǎng)條件為:ρΗ6.5?7.5，溫度28?35°C。
[0022]SY-KZ-5菌株的培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件:選擇培養(yǎng)基(CNFM)中除了碳源和氮源的其它成分，并向其中補(bǔ)充咔唑作為碳源、氮源，以上述改良的選擇培養(yǎng)基作為降解菌篩選培養(yǎng)基。用降解菌篩選培養(yǎng)基來篩選和培養(yǎng)咔唑降解菌，具體地，上述去除氮源和碳源的選擇培養(yǎng)基(CNFM)組成如下(g/L):Na2HP04.12H20 2.2g/L，KH2PO40.8g/L，MgSO4.7H20 0.015g/L，F(xiàn)eCl3.7H200.015g/L，CaCl20.01g/L，酵母粉0.05g/L，瓊脂(固體平板培養(yǎng)基需加入，液體培養(yǎng)基無需加入)20g/L。培養(yǎng)基初始pH調(diào)節(jié)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(yǎng)條件為30°C，轉(zhuǎn)速180r/min搖床培養(yǎng)。
[0023]咔唑的濃度太高會(huì)對(duì)SY-KZ-5菌株具有毒害作用，反而影響其生長(zhǎng)和咔唑降解效果，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，咔唑的濃度小于等于2.4g/L時(shí)，SY-KZ-5菌株可高效的發(fā)揮其降解作用；在更優(yōu)選的方案中，為了 SY-KZ-5菌株降解作用的充分發(fā)揮，咔唑的濃度最好小于等于1.8g/L0
[0024]實(shí)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l(xiāng)g，加入20mL含0.5g/L咔唑的CNFM中富集培養(yǎng)5d，轉(zhuǎn)接ImL培養(yǎng)液至新鮮的培養(yǎng)基中，轉(zhuǎn)接3次，5d為間隔，生長(zhǎng)良好的培養(yǎng)液經(jīng)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(duì)所得菌株SY-KZ-5分別進(jìn)行形態(tài)鑒定和分子鑒定，結(jié)果如下:
[0029]形態(tài)鑒定結(jié)果:細(xì)胞呈桿狀，菌落乳白色、隆起、邊緣光滑齊整。
[0030]分子鑒定結(jié)果:對(duì)SY-KZ-5菌株的16SrRNA基因進(jìn)行測(cè)序。將所測(cè)得基因序列登錄美國國立生物技術(shù)信息中心網(wǎng)站(http://www.ncb1.nlm.nih.gov)，進(jìn)行核苷酸序列Blast比對(duì)，得到與相關(guān)菌株的16S rRNA基因序列同源的若干核苷酸序列，結(jié)果表明SY-KZ-5菌株與不動(dòng)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(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.)。
[0031]根據(jù)以上的鑒定結(jié)果，SY-KZ-5菌株屬于不動(dòng)桿菌，將其進(jìn)行保藏，保藏信息如下:保藏單位為【中國典型培養(yǎng)物保藏中心】，保藏日期為2015年9月14日，保藏號(hào)為【CCTCCM 2015536】。
[0032]實(shí)施例2
[0033]SY-KZ-5菌株的咔唑降解特性實(shí)驗(yàn)。
[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(yǎng)，初始濃度0.5g/L、1.2g/LU.8g/L的咔唑經(jīng)過48h可降解99%，經(jīng)過32h均可降至80% ;初始濃度2.4g/L的咔唑經(jīng)過48h可降解85%，72h可降解96% ;初始濃度3.0g/L的咔唑經(jīng)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(duì)菌體產(chǎn)生毒性而抑制了其自身的降解。
[0035]實(shí)施例3
[0036]SY-KZ-5菌株的含有咔唑的工業(yè)廢水處理實(shí)驗(yàn)。
[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(yǎng)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(duì)照組咔唑殘留量為64mg/L，咔唑去除率僅為20%。
[0038]實(shí)施例4
[0039]SY-KZ-5菌株的含有咔唑的工業(yè)廢水處理實(shí)驗(yàn)。
[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(yǎng)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(duì)照組咔唑殘留量為164mg/L，咔唑去除率僅為14.6%。
[0041]實(shí)施例5
[0042]SY-KZ-5菌株的含有咔唑的工業(yè)廢水處理實(shí)驗(yàn)。
[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(yǎng)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(duì)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(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(hào)為【CCTCC Μ 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.)SY-KZ_502.—種降解咔唑的方法，其特征在于，將保藏號(hào)為【CCTCCΜ 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5 用于降解卩卡挫。3.根據(jù)權(quán)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(yǎng)，降解溫度為28°C?35°C，降解時(shí)間為0?48小時(shí)。4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求2所述的降解咔唑的方法，其特征在于，降解培養(yǎng)基各組分濃度為:Na2HP04.12H20 2.2g/L，ΚΗ2Ρ040.8g/L，MgS04.7H20 0.015g/L，F(xiàn)eCl3.7H20 0.015g/L，CaCl20.01g/L，酵母粉 0.05g/L，咔唑 0.5g/L ?2.4g/L。7.保藏號(hào)為【CCTCCM 2015536】的不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.) SY-KZ-5在降解咔唑中的用途。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其特征在于，降解條件為180rpm搖床培養(yǎng)，降解溫度為.28°C?35°C，降解時(shí)間為0?48小時(shí)。9.根據(jù)權(quán)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(hào)為【CCTCCΜ 2015536】的不動(dòng)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(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)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(fā)明的微生物菌株為不動(dòng)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(yè)廢水中的咔唑；其應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中，具有非常好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。CCTCC M 201553620150914
【IPC分類】A62D101/26, C12N1/20, A62D3/02, C02F101/38, C12R1/01, C02F3/34
【公開號(hào)】CN105255765
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510724771
【發(fā)明人】朱希坤, 戴速航, 李小明, 楊德玉
【申請(qǐng)人】沈陽化工研究院有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日