一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌及其应用，属于生物工程技术领域。本发明专利技术分离筛选出一株吡啶甲酸降解菌，丛毛单胞菌，其分类命名为Comamonas sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.10700。本发明专利技术的优点是该丛毛单胞菌能够在较宽范围的pH值，特别是碱度较高的情况下有效降解吡啶甲酸；该丛毛单胞菌能够作为生物强化制剂应用于弱碱至弱酸环境中吡啶甲酸废水的好氧生物治理，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程
，具体涉及一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌及其应用。
技术介绍
吡啶甲酸及其衍生物广泛用于医药、农药以及日用化学品的生产中，吡啶甲酸的广泛应用导致其污染环境。吡啶甲酸废水可通过好氧生物法进行处理。目前，好氧降解吡啶甲酸的微生物资源主要有节杆菌、分枝杆菌和链霉菌等。关于其它属种的菌株报道尚不多见。此外，文献所报道的吡啶甲酸降解菌都在比较温和的pH范围内生长，基本在6.0到7.0的范围内，而实际吡啶甲酸工业废水pH变化范围较宽，因此文献所报道的吡啶甲酸降解菌实际应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌及其应用，能够在较宽pH值范围内高效去除吡啶甲酸。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌，其分类命名为Comamonas sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.10700。所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌在降解吡啶甲酸方面的应用。所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌在制备生物菌制剂或生物强化制剂方面的应用。所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌作为生物菌制剂或生物强化制剂在吡啶甲酸废水处理中的应用。在吡啶甲酸为唯一碳源、氮源及能源、pH为7、温度为30℃的条件下，丛毛单胞菌能够对吡啶甲酸浓度≤800mg/L的废水进行降解。在吡啶甲酸为唯一碳源、氮源及能源、温度为30℃、pH为5～9的条件下，丛毛单胞菌能够对吡啶甲酸浓度≤200mg/L的废水进行降解。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术针对以往文献报道的吡啶甲酸降解菌存在的问题，通过科学方法驯化、筛选出一株新的吡啶甲酸降解菌—丛毛单胞菌，其分类命名为Comamonas sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.10700。该丛毛单胞菌可在较宽pH值范围内高效去除吡啶甲酸，从而适用于实际吡啶甲酸工业废水中降解处理吡啶甲酸。本专利技术提供的丛毛单胞菌可作为生物菌制剂投加到现有的吡啶甲酸废水处理系统中，增强原处理系统的处理能力；本专利技术提供的丛毛单胞菌能够作为生物强化制剂应用于弱碱至弱酸环境中吡啶甲酸废水的好氧生物治理，在吡啶甲酸废水的处理中有着广阔的应用潜力。进一步的，通过实验发现，本专利技术提供的丛毛单胞菌在pH＝7、温度30℃、吡啶甲酸初始浓度≤800mg/L的条件下，能够完全降解吡啶甲酸；另外，在pH为5～9，吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源，温度30℃，且吡啶甲酸初始浓度≤200mg/L的条件下，该丛毛单胞菌能够完全降解吡啶甲酸。保藏说明本专利技术所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌进行了下述保藏：保藏时间：2015年4月9日，保藏地点：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，CGMCC；保藏号为CGMCC NO.10700。附图说明图1是本专利技术提供的丛毛单胞菌在以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源且吡啶甲酸初始浓度为100mg/L的琼脂固体培养基中的菌落形态特征：30℃下培养3天后，菌落为米白色、边缘不整齐、表面粗糙不光滑、表面没有隆起而是紧密结合在培养基表面上，并且在接种时难以挑起。图2是本专利技术提供的丛毛单胞菌在以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源(初始浓度100mg/L)的液体培养基、30℃下培养10h后的扫描电镜图，细胞为短杆状，长度尺寸为1～2μm。图3是本专利技术提供的丛毛单胞菌在以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源，pH为7、温度30℃、吡啶甲酸质量浓度为800mg/L的液体培养基中生长与吡啶甲酸降解曲线图。图4是本专利技术提供的丛毛单胞菌在不同pH值下、温度30℃、吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源且吡啶甲酸初始浓度为200mg/L时，吡啶甲酸的降解曲线图。具体实施方式下面结合技术方案和附图对本专利技术进行进一步详细说明。1、本专利技术提供的丛毛单胞菌，其筛选步骤如下：从西安某医药厂的曝气池中采集好氧活性污泥样品，作为菌源进行驯化、培养。将50mL活性污泥，加入0.2％的焦磷酸钠作为解絮凝剂，在振荡器上振荡5～10min打碎活性污泥絮体后，取5mL活性污泥，加入含95mL无机盐培养基的摇瓶中，再加入吡啶甲酸作为唯一碳、氮、能源，其中吡啶甲酸的浓度为100mg/L，进行摇床培养，温度30℃、转速180r/min。无机盐培养基成分：Na2HPO4·12H2O，7g/L；KH2PO4，1g/L；CaCl2·2H2O，10mg/L；FeCl3，2mg/L；MgSO4·7H2O，20mg/L。当菌液变得混浊，吡啶甲酸检测不到，进行下一次转接；经过不断地驯化培养，最终得到以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的稳定菌液。将稳定菌液稀释，在以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的固体培养基上进行涂布。固体培养基成分：Na2HPO4·12H2O，7g/L；KH2PO4，1g/L；CaCl2·2H2O，10mg/L；FeCl3，2mg/L；MgSO4·7H2O，20mg/L；吡啶甲酸，100mg/L；琼脂2％。将该固体培养基放入光照培养箱中，30℃、培养4～5天，挑单菌落；分离筛选出一株以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的丛毛单胞菌；该菌株通过16S rDNA序列进行鉴定，于2015年4月9日保藏于“中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心”，其保藏号为CGMCC No.10700，分类命名为Comamonas sp.。地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101。该丛毛单胞菌的生长pH范围较宽，在5.0～9.0的pH范围内均有较好的生长，最适pH值为7.0；其形态特征：在以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的液体培养基，30℃下培养10h后，如图2所示，细胞为短杆状，长度尺寸为1～2μm；在以吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的琼脂固体培养基上，30℃下培养3天后，如图1所示，菌落为米白色、边缘不整齐、表面粗糙不光滑、表面没有隆起而是紧密结合在培养基表面上，并且在接种时难以挑起。该丛毛单胞菌既可在富营养培养基LB中生长，也可在葡萄糖、蔗糖、淀粉等小分子有机物为唯一碳源的无机盐培养基中生长。本专利技术提供的丛毛单胞菌的16S rDNA扩增：通过扩增该菌株的16S rDNA，得到了长度为1428bp的16S rDNA序列。PCR引物采用16S rDNA的通用引物27F(5’-AGT TTG ATC MTG GCT CAG-3’)和1492R(5’-GGT TAC CTT GTT ACG ACT T-3’)。用PCR仪(Applied Biosystems，2720thermal cycler)进行扩增反应。表1和2分别显示了PCR反应体系以及反应条件。表1PCR反应体系表2反应条件取PCR产物1μL进行1％琼脂糖凝胶电泳，用DNA回收试剂盒(SK8131胶回收试剂盒)回收目的片段，将PCR产物克隆到pGEM-T载体上，转化大肠杆菌感受态细胞。在Genbank中进行BLAST比对。用MEGA 5.1软件构建系统发育树，采用Neighbo-Joining法分析菌株亲缘关系(Bootstrap value＝1000)。在Genbank中登录的序列号为KP900021，与Comamonas 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌，其特征在于：其分类命名为Comamonas sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.10700。

【技术特征摘要】
1.一株高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌，其特征在于：其分类命名为Comamonas sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.10700。2.权利要求1所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌在降解吡啶甲酸方面的应用。3.权利要求1所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌在制备生物菌制剂或生物强化制剂方面的应用。4.权利要求1所述的高效降解吡啶甲酸的丛毛单胞菌作...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春莉，沈振兴，何炽，刘萍萍，刘红霞，冯珊珊，王巧蕊，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61