一株吡啶降解菌株a5及其生产的菌剂和应用制造技术

本发明专利技术公开了一株吡啶降解菌株a5，经鉴定为赤红球菌(Rhodococcus ruber)，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2016年8月31日，保藏编号为CGMCC NO.12919；本发明专利技术还公开了降解菌株a5在生产吡啶降解菌剂中的应用，该降解菌剂能降解吡啶，可在短时间内使土壤残留的吡啶的降解率达90％以上，使高浓度的吡啶废水中吡啶降解率达95％以上；本发明专利技术的降解菌剂可以用发酵工业通用发酵设备进行生产，具有生产成本低，使用方便，去除效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境污染微生物修复，具体涉及一株吡啶降解菌株及其生产的菌剂和应用。
技术介绍
工业化快速阶段导致大批量使用各种各样的人工合成化学物质，被认为是异生物质，导致环境污染。目前工业生产每天都产生和排放大量的芳香族化合物,这其中大约有2/3都是杂环化合物。杂环化合物被广泛应用于工业溶剂、染料、炸药、医药及农药等领域。吡啶就是其中一种典型的含氮杂环化合物。吡啶，含氮杂环化合物，可以看做苯分子中的一个(CH)被N取代的化合物，故又称氮苯，无色或微黄色液体，有恶臭。吡啶及其同系物存在于骨焦油、煤焦油、煤气、页岩油、石油中。吡啶广泛用于化工、医药工业以及农药生产等行业，具有毒性大、致畸性、致癌性强和难生物降解等特点。异生化合物的生物降解被认为是具有挑战性的任务之一。而作为异生化合物的典型代表吡啶，由于水溶性和扩散性都较好，已成为土壤和废水中常见的污染物，生物降解是解决该类问题的有效方法。生物降解和物理化学降解有很大不同，它是一个自然的过程，是微生物利用有机污染物质进行生长和自身的生理代谢过程。利用从环境中筛选的降解微生物能够有效去除环境中杂环和苯环类等污染物质。吡啶对人体能产生损伤，它具有强烈刺激性，浓度较低时，可麻醉中枢神经系统，同度较高时，轻者有欣快或窒息感，继之出现抑郁、肌无力、呕吐等症状，重者意识丧失、大小便失禁、强直性痉挛、血压下降、误服可致死。长期吸入出现头晕、头痛、失眠、步态不稳及消化道功能紊乱，可发生肝肾损害，还可引起皮炎。据相关研究显示，吡啶对男性损伤极大，长期接触会影响精子活性进而导致男性不育症。国内外关于吡啶降解菌的研究已屡见不鲜。主要集中在2个方面:1、代谢途径,学者们根据对不同细菌或真菌在不同条件下(好氧、厌氧)的研究,提出了多种微生物降解吡啶途径。2、生物强化去除作用,直接向废水处理系统中投加吡啶高效降解菌株或固定化这些菌株细胞来实现污染物的去除。自20世纪70年代，学者陆陆续续分离到一些吡啶降解菌，其中大部分是细菌，如假单胞菌属、脂肪杆菌属、芽孢杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、混沌红球菌属、节杆菌属等。也有放线菌和真菌，如白腐真菌。但用于实际生物修复有高成效的鲜有出现，本专利技术希望分离和鉴定到高效吡啶降解菌的，探寻高效降解菌的种属关系，为吡啶污染土壤的生物修复提供理论支持。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，专利技术提供一株吡啶降解菌株a5，用于降解土壤或水体环境中残留的吡啶；本专利技术的另一目的是提供该吡啶降解菌生产的菌剂，该菌株制备的降解菌剂可在短时间内使土壤或水体环境中残留的吡啶降解。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述的一株吡啶降解菌株a5，经鉴定为赤红球菌(Rhodococcusruber)，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101，保藏时间为2016年8月31日，保藏编号为CGMCCNO.12919。该菌株是专利技术人从安徽省皖北药业股份有限公司的药厂废水生化处理池的活性污泥中分离到的。降解菌株a5主要生物学特性为：革兰氏阳性菌，在含3000mg/L的吡啶LB固体培养基上培养2-3天后，菌落表面红色、粗糙、有褶皱，呈粘液状。本专利技术所述的菌株a5在降解吡啶中的应用。作为优选，所述菌株a5在降解土壤或水体环境中吡啶的应用。本专利技术所述的菌株a5在生产吡啶降解菌剂中的应用。一种利用上述菌株a5生产的降解菌剂。所述的降解菌剂，通过以下步骤所制成：1)将降解菌株a5培养到对数期的试管液按0.5-1.5％体积比的接种量接种于发酵培养基中，振荡培养至对数期，制得发酵菌种；2)将上述制得发酵菌种按5-10％体积比的接种量接种入种子罐的培养基中，培养至对数生长期，制得种子液；3)将种子液按8-10％体积比的接种量接入生产罐的培养基中培养；4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:(0.8-1.5)，搅拌速度为180-250rpm，培养温度为25-32℃，全流程培养时间为36-48小时，发酵完成后培养液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂。上述的降解菌剂在降解吡啶中的应用。作为优选，所述降解菌剂在降解土壤或水体环境中吡啶的应用。本专利技术试剂和仪器：吡啶Pyridine(上海展云化学公司)，含量≥99.5％甘油glycerinum(医药集团上海化学试剂公司)，含量≥99.9％蛋白胨Peptone(安琪生物公司)酵母膏Yeastextract(安琪生物公司)盐NaCl(安琪生物公司)硫酸铵(NH4)2SO4(上海德川生物试剂公司)磷酸二氢钾KH2PO4(上海德川生物试剂公司)磷酸氢二钾K2HPO4(上海德川生物试剂公司)七水硫酸镁MgSO4·7H2O(上海华臣生物公司)琼脂(安琪生物公司)AgarA(安琪生物公司)超净工作台(上海汇佳生物仪器)恒温培养箱HZQ-X100(哈尔滨东联电子技术开发公司)立式压力蒸汽灭菌器LDZX-50FBS(哈尔滨东联电子技术开发公司)台式高速离心机(上海金鹏分析仪器有限公司)PCR仪(BIO-RADLaboratories-Segrate(Milan)Italy)凝胶成像分析仪(BIO-RADLaboratories-Segrate(Milan)Italy)分光光度计UV-2100(上海第三分析仪器厂)微量紫外分光光度计UV-1700(岛津)培养基和培养条件：基础盐培养基(1000mL超纯水)固体基础盐培养基中加入大约1.5％琼脂，121℃高压灭菌30min。LB培养基(1000mL超纯水)蛋白胨10.0g酵母膏5.0gNaCl10.0g固体LB培养基中加入大约1.5％琼脂，121℃高压灭菌30min。做特性检测时，用LB培养基，需要测试盐浓度对菌生长的影响时，控制NaCl的量，需要测试pH时，则加入HCl或者NaOH调节酸碱度。发酵培养基、种子罐的培养基、生产罐的培养基配方相同，均为葡萄糖0.1wt％、NaCl1.0wt％、蛋白胨0.5wt％、酵母膏0.25wt％，溶剂为蒸馏水，pH7.2-7.5。有益效果：由现有技术相比较，本专利技术经分离筛选获得吡啶降解菌株a5(Rhodococcusrubera5)，用于降解土壤或水体环境中残留的吡啶；该菌株制备的降解菌剂能降解吡啶，本菌剂可在短时间内使土壤残留的吡啶的降解率达90％以上，使高浓度的吡啶废水中吡啶降解率达95％以上，解决残留吡啶对土壤水体环境、农作物和人体健康的危害问题。本专利技术的降解菌剂可以用发酵工业通用发酵设备进行生产，具有生产成本低，使用方便，去除效果好的优点，适合治理土壤和水体环境中吡啶的污染；本专利技术对于保护生态环境，保护人体的身体健康具有重要的意义。附图说明图1为菌株a53天降解吡啶的紫外图谱；图2为菌株a5菌落照片；图3为菌株a5的系统进化树；图4为菌株a5不同盐浓度下的生长图谱；图5为菌株a5不同pH下的生长图谱；图6为菌株a6不同温度下的生长图谱。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1菌株a5的分离和鉴定：用来富集吡啶降解菌株的富集基质取自安徽省皖北药业股份有限公司的药厂废水生化处理池的活性污泥，取活性污泥5.0g加入基础盐培养基中，加入50mg·本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株吡啶降解菌株a5，经鉴定为赤红球菌(Rhodococcus ruber)，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2016年8月31日，保藏编号为CGMCC NO.12919。

【技术特征摘要】
1.一株吡啶降解菌株a5，经鉴定为赤红球菌(Rhodococcusruber)，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2016年8月31日，保藏编号为CGMCCNO.12919。2.权利要求1所述的菌株a5在降解吡啶中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，菌株a5在降解土壤或水体环境中吡啶的应用。4.权利要求1所述的菌株a5在生产吡啶降解菌剂中的应用。5.一种利用权利要求1所述菌株a5生产的降解菌剂。6.根据权利要求5所述的降解菌剂，其特征在于，通过以下步骤所制成：1)将降解菌株a5培养到对数期的试管液按0.5-1.5％体积比的接种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪明，姚律成，朱韩，朱国萍，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34