一株吡啶降解噬染料菌及其在含吡啶废水处理中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株吡啶降解噬染料菌及其在含吡啶废水处理中的应用。本发明专利技术从用于去除吡啶的SBR反应器中取出的成熟好氧颗粒污泥直接筛选，并以吡啶为唯一碳源、氮源的筛选培养基进行分离，得到了吡啶降解特效菌株，经分子生物学鉴定为噬染料菌Pigmentiphaga sp.，命名为Pigmentiphaga sp.NJUST35，保藏编号为CCTCC NO：M2016013。本发明专利技术的吡啶降解噬染料菌，可以以吡啶为唯一碳源和氮源进行生长。在吡啶工业废水中加入Pigmentiphaga sp.NJUST35进行处理，吡啶降解率、COD去除率和氨氮转化率分别为100％、76.3％和35.61％。该菌株具有高效的吡啶降解能力、高矿化能力以及对吡啶的毒性具有很好的适应能力及耐受性能，在高浓度吡啶废水的处理中具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境有机污染物生物处理
，具体涉及一株吡啶降解噬染料菌及其在含吡啶工业废水处理中的应用。
技术介绍
吡啶，作为一种重要的化工原料，可生产合成多种化合物，包括杀虫剂、除草剂、药品、消毒剂、染料等，广泛应用于医药、农药、化工等行业。吡啶水溶性强，易在土壤和地下水之间转移；结构稳定，具有生物毒性、致畸和致癌特性。因此，修复受吡啶类杂环化合物污染的土壤和水环境，已成为目前环境治理领域的重要课题之一。目前，吡啶废水的处理技术主要为吸附、焚烧和氧化等物理化学处理技术。然而，物化处理技术成本普遍偏高，只适用于高浓度吡啶废水的处理，而且处理后的废水中吡啶仍可能大量残余，难以实现达标排放。相比于物理化学方法，生物降解法具有经济、高效且无二次污染等优点，可实现全无害化治理，是应用最广的废水处理技术。但是，由于吡啶的生物毒性，吡啶的生化处理具有很大的技术难度，需要在特定条件下、利用特定微生物方可实现。目前已报导的吡啶降解特效菌属包括Arthrobacter，Rhodococcus opacus，Pseudomonas，Shinella，Bacillus，Paracoccus，Streptomyces，Shewanella，Nocardiodes等，但大部分吡啶降解菌对吡啶的耐受浓度低(小于1000mg/L)，降解性能受到限制，难以满足实际工程应用的要求。因此，筛选降解效率高、耐受浓度高、适应真实环境的吡啶降解菌，对于解决吡啶废水污染问题，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一株吡啶降解噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35，能够克服现有的吡啶降解菌株数量有限，而且对吡啶耐受浓度低，处理效率低，菌株种类较为单一的不足。专利技术人从实验室中已经运行两年的用于去除吡啶的SBR反应器中取出的成熟好氧颗粒污泥直接筛选，并以吡啶为唯一碳源、氮源的筛选培养基进行分离，得到了吡啶降解特效菌株NJUST35，经分子生物学鉴定为噬染料菌Pigmentiphaga sp.，命名为Pigmentiphaga sp.NJUST35，GenBank登录号为KU051387。该菌株已于2016年1月6日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为CCTCC NO：M 2016013。本专利技术还提供上述噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35在含吡啶废水处理中的应用，该菌株为首株可用于吡啶废水处理的噬染料菌Pigmentiphaga sp.。上述吡啶降解噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35在含吡啶废水处理中的应用，具体方法为：将吡啶降解噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35种子液接种到含吡啶废水中培养，培养的温度为25℃～35℃，含吡啶废水的pH为中性。上述的吡啶降解噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35在含吡啶废水处理中的应用中，培养的温度优选为30℃。本专利技术的Pigmentiphaga sp.NJUST35，可以以吡啶为唯一碳源和氮源进行生长。在吡啶工业废水中加入Pigmentiphaga sp.NJUST35进行处理，吡啶降解率、COD去除率和氨氮转化率分别为100％、76.3％和35.61％。该菌株具有高效的吡啶降解能力、高矿化能力以及对吡啶的毒性具有很好的适应能力及耐受性能，在高浓度吡啶废水的处理中具有良好的应用前景。附图说明图1是本专利技术菌株Pigmentiphaga sp.NJUST35的透射电镜图。图2是本专利技术菌株Pigmentiphaga sp.NJUST35在吡啶初始浓度为1000mg/L的MSM中对吡啶的降解和降解过程中氨氮的释放情况结果图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1Pigmentiphaga sp.NJUST35的筛选分离及鉴定。(1)菌株的筛选及分离从现有的用于处理吡啶废水的SBR反应器中取出成熟好氧颗粒污泥，用研钵充分研碎之后用无菌水采用梯度稀释法分别稀释至104-1010倍。制备LB固体培养基，灭菌后趁热倒入同样灭过菌90×90cm的培养皿中，待冷却凝固后分别涂布20μL先前稀释的样品，置于生化培养箱中在30℃的条件下培养3d。挑选培养皿上菌落特征具有明显差异的菌株，采用平板划线分离的方法进行纯化，连续纯化三次后，得到单一菌株，并进行斜面保存。挑取分离所得到的单菌落，分别接入含吡啶为唯一碳源和氮源的无机盐培养基MSM中，放入全温振荡培养箱中在30℃，180r/min条件下培养，监测吡啶的浓 度值。选取使得培养基内吡啶发生明显降解的菌株，命名为NJUST35，将其进行斜面保存和-80℃的低温保存以待进一步研究。无机盐培养基MSM的组成如下：Na2HPO4·12H2O(1.529g/L)，KH2PO4(0.372g/L)，MgSO4·7H2O(0.1g/L)，CaCl2(0.05g/L)，微量元素溶液SL-4(10mL/L)。微量元素SL-4组成：EDTA(0.5g/L),FeSO4·7H2O(0.2g/L),微量元素SL-6(100mL/L)。微量元素SL-6组成：ZnSO4·7H2O(0.01g/L)，MnCl2·4H2O(0.03g/L)，H3BO4(0.3g/L)，CoCl2·6H2O(0.2g/L)，CuCl2·2H2O(0.01g/L),NiCl2·6H2O(0.02g/L)，Na2MoO4·2H2O(0.03g/L)。(2)菌株的鉴定对细菌进行形态学、生理生化测试。测定菌株的16S rDNA序列，将菌株的16S rDNA基因序列与国际GenBank数据库中的序列进行网上同源性比较，最终从分子水平上确定该菌的种属。①形态特征：NJUST35菌落表面光滑透明，边缘整齐，在液体培养基中呈扩散性混浊。该菌株细胞呈杆状，表面光滑。尺寸为1.11-1.20μm×561-616nm。图1为细菌的透射电镜照片。②生理生化特征：革兰氏阴性，脲酶阴性，氨基酸脱羧酶阴性，精氨酸双水解酶阴性，接触酶阳性，氧化酶阳性，能利用柠檬酸，能利用苹果酸，能利用己二酸，能水解七叶苷，不能明胶液化，不能还原硝酸盐，不能水解酪素，不能水解淀粉，不能水解酪氨酸，好氧。③分子生物学鉴定：以NJUST35菌的核DNA为模板，以16S rRNA基因的PCR扩增的通用引物为引物，进行PCR扩增，测定其全序列，该菌株的16S rDNA基因序列见序列表。将菌株的16S rDNA基因序列提交至GenBank数据库(GenBank登陆号为KU051387)，与GenBank数据库中的序列进行网上同源性比较，结果表明，NJUST35与Pigmentiphaga sp.Zn-d-2和Pigmentiphaga sp.NDS-1的序列相似度高达99％以上。根据NJUST35的形态学、生理生化测试以及分子生物学分析，NJUST35鉴定为Pigmentiphaga sp.，命名为Pigmentiphaga sp.NJUST35。实施例2Pigmentiphaga sp.NJUST35菌株对吡啶的降解性能研究。将吡啶降解菌株NJUST35接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株吡啶降解噬染料菌，为噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35，保藏编号为CCTCC NO：M 2016013。

【技术特征摘要】
1.一株吡啶降解噬染料菌，为噬染料菌Pigmentiphaga sp.NJUST35，保藏编号为CCTCC NO：M 2016013。2.如权利要求1所述的吡啶降解噬染料菌在含吡啶废水处理中的应用。3.如权利要求2所述的吡啶降解噬染料菌在含吡啶废水处理中的应用，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈锦优，李旺，王连军，刘晓东，张德锦，侯成，孙秀云，李健生，韩卫清，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32