恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用制造技术

本发明专利技术公开了一株恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用，该菌株被命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1，于2013年9月25日保藏在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号：CCTCC NO：M2013444。本发明专利技术菌株能够以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇为唯一碳源与能源生长的同时高效降解底物，并且在不同的培养方式下均能得到良好的生长，有很强的底物耐受性，为生物法净化含VOCs废气的工程应用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用
本专利技术涉及微生物
，尤其涉及一种恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用。
技术介绍
VOCs是仅次于颗粒物的一类大气污染物。有研宄表明VOCs的浓度在0.2-0.3mg/m3范围内时，人体可能产生刺激等不适应症状；浓度为3-25mg/m3范围内，人体会产生刺激、头痛等症状；而当浓度在25mg/m3以上时对人体会产生非常明显的毒性效应。VOCs除了本身的危害外，还容易引发二次污染，如光化学烟雾等。工业上常见的含有VOCs的废气大多数来自以煤、石油、天然气为有机化合物来源的工业，或与它们有关的化学工业，其中醇类、醛类等作为工业溶剂广泛使用，因而排放量很大。针对低浓度、大气量的工业VOCs废气的污染现状，生物净化技术是一种比较有效的处理方法。然而，针对异丙醇、乙醛等VOCs，生物法的处理效果并不理想。近年来，研究人员从高效微生物的筛选入手以解决上述VOCs降解的瓶颈问题。Bustard等筛选出的异丙醇降解菌BacilluspallidusST3，可在60℃条件下降解24g/L的异丙醇；McEvoy等发现Chlorellavulgaris能有效降解高浓度异丙醇，降解2-16g/L异丙醇时比生长速率在0.0017-0.0038h-1；Mohammad等成功分离出一株降解异丙醇的菌株SphingobacteriummizutaeST2，其最大比生长速率为0.0045h-1，最大比降解速率(异丙醇浓度7.5g/L时)为0.045g/(gh)。除了醇类、醛类等VOCs，恶臭性有机硫化物如硫醚、硫醇类化合物，由于嗅阈值低，污染控制需求更甚。针对二甲基硫化物和二甲基二硫化物，已报道的降解菌有Hyphomicrobiasp.EG、Thiobacillisp.ASN-1、Pseudomonasacidovorans、Methanogenssp.MPT4，其中Thiobacillussp.ASN-1的生长速率为0.10h-1，Hyphomicrobiumsp.EG的比生长速率为0.08h-1，MethanosarcinaMPT4的比生长速率为0.01h-1。CN103667119A公开了一种用于降解乙硫醇的菌株及其培养方法和应用，该菌株命名为假单胞菌(Pseudomonassp.)WL2，保藏号为CGMCCNO.7898，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏日期：2013年07月08日。该菌株为好氧型革兰氏染色阴性菌，可利用乙硫醇作为唯一碳源和能源进行生长，并将其彻底矿化成CO2和H2O。在纯培养条件下，该菌株于25～30℃、pH＝6～8条件下均能降解乙硫醇。该菌株具有良好的底物适应能力和底物宽泛性，也可降解丙硫醇、甲醇，但底物耐受性不强，底物不够宽泛。
技术实现思路
本专利技术提供了一株可以降解异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等挥发性有机化合物(VOCs)并具有很强底物耐受性的恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)。恶臭假单胞菌菌株，命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1，于2013年9月25日保藏于位于武汉大学的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号：CCTCCNO：M2013444。该菌株细胞呈杆状，大小为(0.4-0.7)μmX(1.4-1.7)μm，有鞭毛，无芽孢。菌落呈小圆状、白色、形态饱满、光滑湿润，易挑起，菌苔沿划线生长。好氧，氧化酶反应呈阳性；精氨酸双水解酶、接触酶为阳性；吲哚反应、M.R.反应、V.P.反应、革兰氏染色阴性。所述恶臭假单胞菌菌株的16SrRNA如SEQIDNO.1所示。所述恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1可以采用不同的培养方式，包括摇瓶培养、液体发酵(搅拌式发酵、气升式发酵)、半固态发酵、固态发酵。本专利技术还提供了一种包含所述恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1的菌剂。所述菌剂可以是固态菌剂，可以是半固态菌剂，也可以是液态菌剂，优选为固态菌剂和半固态菌剂。所述固态菌剂可以由液态菌液与固态载体混合而成，固态载体包括60-70％活性炭粉末、15-25％木屑、10-20％干土和5％硅藻土；所述固态菌剂也可以在30-40％草炭、30-40％麦麸、5-10％牛肉膏、5-10％蛋白胨和5-10％无机盐组成的培养基中经固态发酵而成。所述半固态菌剂可以在半固态培养基中通过半固态发酵获得，所述半固态培养基以琼脂为固形物。本专利技术还提供了恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1及包含恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1的菌剂在降解挥发性有机物中的应用。所述挥发性有机物为异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚和丙硫醇的一种或多种。本专利技术还提供了一种含VOCs废气的处理方法，包括以下步骤：(1)将所述恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1或包含该菌株的菌剂接种到生物反应器中；(2)将含VOCs废气通过生物反应器。优选的，所述生物反应器的反应条件为：pH4.0～10.0、温度15～37℃、盐度0％～3％。所述生物反应器可以是搅拌式生物反应器、气升式生物反应器、生物滴滤塔。本专利技术菌株能够以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇为唯一碳源与能源生长的同时高效降解底物，并且在不同的培养方式下均能得到良好的生长，有很强的底物耐受性，为生物法净化含VOCs废气的工程应用奠定了基础。附图说明图1为恶臭假单胞菌S-1的透射电镜照片。图2为本专利技术恶臭假单胞菌S-1分别降解异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇及其生长情况；A异丙醇；B乙醛；C二丙基二硫醚；D二乙基二硫醚；E丙硫醇。图3为本专利技术恶臭假单胞菌S-1在不同预方培养方式下，降解异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇及生长情况；A为在富营养培养基中预培养，B为在无机盐培养基(含丙硫醇)中预培养，C为在柠檬酸培养基中预培养，D为在无机盐培养基(含酵母粉)中预培养。图4为pH、温度、盐度对丙硫醇降解的影响；A是pH，B是温度，C是盐度。图5为不同菌剂室温保藏后的降解活性。图6为生物滴滤塔净化异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇混合废气。具体实施方式实施例1：菌株的分离纯化现场采集浙江某制药厂污水处理池的活性污泥，以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等VOCs为碳源和能源进行驯化、富集。数月后，将活性污泥接种到含50mL无机盐培养基的250mL密封盐水瓶中，以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等作为唯一碳源和能源，继续培养、富集。实验需恒温(30±1℃)，并保持在好氧条件下进行。将在盐水瓶中经过多次传代富集的菌液，利用固体培养基进行稀释涂布，依据菌体群落的差异性，挑取单菌落。对单菌落进行多次划线分离后，再接至以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等为唯一碳源和能源的无机盐培养基中，测其降解活性。选择具有降解能力的菌株，进一步分离纯化，获得具有降解活性的菌株。1L无机盐培养基：Na2HPO4·12H2O0.5-4.5g、KH2PO40.5-4g、NH4Cl0.2-2g、CaCl20.01-0.023g、MgCl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株恶臭假单胞菌菌株，其特征在于，命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S‑1，保藏日期为2013年9月25日，保藏编号：CCTCC NO：M2013444。

【技术特征摘要】
1.一株恶臭假单胞菌菌株，其特征在于，命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)S-1，保藏日期为2013年9月30日，保藏编号：CCTCCNO：M2013444。2.如权利要求1所述的恶臭假单胞菌菌株，其特征在于，细胞呈杆状，大小为(0.4-0.7)μm×(1.4-1.7)μm，有鞭毛，无芽孢；菌落呈小圆状、白色、形态饱满、光滑湿润，易挑起，菌苔沿划线生长；好氧，氧化酶反应呈阳性；精氨酸双水解酶、接触酶为阳性；吲哚反应、M.R.反应、V.P.反应、革兰氏染色阴性。3.一种含有如权利要求1所述恶臭假单胞菌菌株的菌剂。4.如权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂为固态菌剂。5.如权利要求4所述的菌剂，其特征在于，所述固态菌剂由液态菌液与载体混合而成，所述载体由活性炭粉末、木屑、干土和硅藻土组成。6.如权利要求4所述的菌剂，其特征在于，所述固态菌剂直接由固态发酵获得。7.如权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂为半固态菌剂。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建孟，陈东之，叶杰旭，韩立妹，孙一鸣，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33