一种丙烯酸降解菌及其应用制造技术

一种丙烯酸降解菌及其应用，其为大肠杆菌WX，该大肠杆菌WX保藏编号为CCTCC NO：M 2018746；该大肠杆菌WX的菌落颜色为白色，菌落呈单个菌落，无芽孢，不透明，表面光滑，边缘整齐；透射电镜下观察该菌体的形态为短杆菌，具有周生鞭毛；所述大肠杆菌WX具有丙烯酸降解性能，可用于降解丙烯酸废水，该菌株在5d内对初始浓度为200‑3000mg·L

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸降解菌及其应用
本专利技术属于环境污染物生物处理
，具体涉及一种丙烯酸降解菌及其应用。
技术介绍
丙烯酸是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成，是聚合速度非常快的乙烯类单体。丙烯酸是无色澄清液体，带有特征的刺激性气味，它可与水、醇、醚和氯仿互溶，是由从炼油厂得到的丙烯制备的。丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类化合物。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。2017年，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，丙烯酸在3类致癌物清单中。丙烯酸是一种重要的化工原料，广泛应用于油漆、涂料、皮革、纺织、印刷等工业。目前，我国丙烯酸的总产量约120万t，按照每生产1t丙烯酸产生1.2t废水计算，每年我国丙烯酸废水总量在140万t左右。现有技术中，利用催化湿式氧化法处理丙烯酸废水，具有去除效率高、能耗低、二次污染小的优点，是较为清洁的处理技术，但是，存在运行成本高、控制难度大、重金属催化剂潜在的污染等问题回。利用超临界水氧化法处理丙烯酸废水，具有反应时间短、污染物去除彻底、占地面积小、清洁环保等优势，但是高浓度溶解氧、高温高压带来的设备腐蚀和无机盐沉积是该技术面临的主要问题。纤维吸附法、离子交换纤维法，Fen-ton氧化法、光电子波分解法降解丙烯酸废水均具有反应条件温和、反应速度较快、去除效率较高的特点，但是，由于目前深入研究较少，且处理成本较高，尚未能应用到实际工程处理领域。利用生物法处理丙烯酸废水，具有能耗低、反应条件温和且效率较高的特点，符合国家节能减排及可持续发展的战略路线，但是，国内外对于丙烯酸降解菌株的研究鲜有报道，有报道的在高浓度丙烯酸下降解率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种丙烯酸降解菌及其应用，为降解丙烯酸筛选出可用菌株，该菌株具有良好的丙烯酸降解性能，利用该菌株生物降解丙烯酸，在5天内对初始浓度为200～3000mg·L-1的丙烯酸降解率达到95％-99.6％，该降解菌对工业废水中丙烯酸的处理具有重要意义，为丙烯酸废水的处理提供一种新方法。为了达到上述目的，本专利技术提供如下方法：一种丙烯酸降解菌，其为大肠杆菌WX(EscherichiacoliWX)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCCNO：M2018746，保藏日期2018年11月05日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072。进一步，所述大肠杆菌WX的16SrDNA序列如SEQIDNo.1所示。优选地，所述大肠杆菌WX的菌落颜色为白色，菌落呈单个菌落，无芽孢，不透明，表面光滑，边缘整齐；透射电镜下观察该菌体的形态为短杆菌，具有周生鞭毛。本专利技术从污水处理系统中筛选得到一株具有较高丙烯酸降解能力的菌株，采用传统与现代分子生物学相结合的手段对其进行鉴定，优化其生长条件，研究可能为处理工业废水中的丙烯酸提供高效降解菌株。本专利技术所述丙烯酸降解菌应用于生物降解丙烯酸中。本专利技术提供利用所述丙烯酸降解菌降解丙烯酸的方法，包括以下步骤：1)将大肠杆菌WX经发酵培养，获得发酵液，即含菌细胞悬液；2)将含菌细胞悬液接种至丙烯酸液体选择培养基中，以丙烯酸为碳源进行培养，降解丙烯酸，其中，培养条件为：28～30℃、140～160rpm，pH为6.0～8.0。优选地，步骤2)所述丙烯酸液体选择培养基中，各组分的终浓度为：NH4Cl1400～1500mg·L-1，Na2HPO45000～6000mg·L-1，KH2PO42800～3000mg·L-1，NaCl900～1000mg·L-1，酵母浸粉1400～1500mg·L-1，蛋白胨2800～3000mg·L-1，丙烯酸200-3000mg·L-1，MgSO4·7H2O15～16mg·L-1，CaCl23.8～4mg·L-1，CuSO43.8～4mg·L-1，FeSO43.8～4mg·L-1，MnSO43.8～4mg·L-1，溶剂为水，pH值4.0～8.0。又，步骤2)中，所述含菌细胞悬液的OD600值为1.0～1.8，含菌细胞悬液的体积接种量为1％～10％。进一步，步骤1)所述含菌细胞悬液的制备方法为：a)斜面培养将大肠杆菌WX接种至斜面培养基进行斜面培养，28～30℃培养70～72h，获得菌体斜面；所述斜面培养基终浓度组成为：NH4Cl1400～1500mg·L-1，Na2HPO45000～6000mg·L-1，KH2PO42800～3000mg·L-1，NaCl900～1000mg·L-1，酵母浸粉1400～1500mg·L-1，蛋白胨2800～3000mg·L-1，丙烯酸200-3000mg·L-1，MgSO4·7H2O15～16mg·L-1，CaCl23.8～4mg·L-1，CuSO43.8～4mg·L-1，FeSO43.8～4mg·L-1，MnSO43.8～4mg·L-1，溶剂为水，pH值7.0～7.5，琼脂18～20g·L-1；b)种子培养从菌体斜面挑取菌落接种至LB培养基进行种子培养，28～30℃培养10～12h，获得种子液；c)发酵培养将种子液以体积浓度1～10％的接种量接种至发酵培养基进行发酵培养，28～30℃培养，获得发酵液，即含菌悬液；所述发酵培养基中，各物质的终浓度为：NH4Cl1400～1500mg·L-1，Na2HPO45000～6000mg·L-1，KH2PO42800～3000mg·L-1，NaCl900～1000mg·L-1，酵母浸粉1400～1500mg·L-1，蛋白胨2800～3000mg·L-1，丙烯酸200-3000mg·L-1，MgSO4·7H2O15～16mg·L-1，CaCl23.8～4mg·L-1，CuSO43.8～4mg·L-1，FeSO43.8～4mg·L-1，MnSO43.8～4mg·L-1，溶剂为水，pH值7.0～7.5。碳源为微生物的生长提供重要的能源，并构成微生物的细胞物质，不同的碳源因其结构和分子量不同，对微生物降解的影响程度也不尽相同。本专利技术中，辅助碳源对大肠杆菌WX降解丙烯酸未体现出促进作用，反而表现出了抑制。可能是由于大肠杆菌WX在其他碳源存在的情况下，优先利用其他碳源进行了生长，所以对丙烯酸的利用和降解就减少了。本专利技术的有益效果主要体现在：本专利技术的大肠杆菌WX以丙烯酸作为碳源提供生长能源，达到降解丙烯酸的目的，降解丙烯酸时，pH为6-8，接种量为1％-10％，在初始丙烯酸浓度为200-3000mg/L下，不需要外加辅助碳源来帮助降解，降解率就可达到95％-99.6％，本专利技术的大肠杆菌WX对丙烯酸的降解条件简单，降解效率高，该降解菌对工业废水中丙烯酸的处理具有重要意义。附图说明图1为本专利技术实施例1中大肠杆菌WX的透射电镜照片。图2为本专利技术菌株WX的系统发育树图。图3为本专利技术实施例3中不同pH下菌株WX的丙烯酸降解性能比较结果。图4为本专利技术实施例3中不同接种量下菌株WX的丙烯酸降解性能比较结果。图5为本专利技术实施例3中不同初始丙烯酸浓度下菌株WX的丙烯酸降解性能比较结果。图6为本专利技术实施例3中不同辅助碳源下菌株WX的丙烯酸降解性能比较结果。具体实施方式以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸降解菌，其为大肠杆菌WX，保藏编号为CCTCC NO：M 2018746。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸降解菌，其为大肠杆菌WX，保藏编号为CCTCCNO：M2018746。2.根据权利要求1所述丙烯酸降解菌，其特征在于，所述大肠杆菌WX的16SrDNA序列如SEQIDNo.1所示。3.根据权利要求1或2所述丙烯酸降解菌，其特征在于，所述大肠杆菌WX的菌落颜色为白色，呈单个菌落，无芽孢，不透明，表面光滑，边缘整齐；透射电镜下观察该菌体的形态为短杆菌，具有周生鞭毛。4.如权利要求1所述丙烯酸降解菌在生物降解丙烯酸中的应用。5.利用权利要求1所述丙烯酸降解菌降解丙烯酸的方法，包括以下步骤：1)将大肠杆菌WX经发酵培养，获得发酵液，即含菌悬液；2)将含菌细胞悬液接种至丙烯酸液体选择培养基中，以丙烯酸为碳源进行培养，降解丙烯酸，其中，培养条件为：28～30℃、140～160rpm，pH为6.0～8.0。6.根据权利要求5所述降解丙烯酸的方法，其特征在于，步骤2)所述丙烯酸液体选择培养基中，各组分的终浓度为：NH4Cl1400～1500mg·L-1，Na2HPO45000～6000mg·L-1，KH2PO42800～3000mg·L-1，NaCl900～1000mg·L-1，酵母浸粉1400～1500mg·L-1，蛋白胨2800～3000mg·L-1，丙烯酸200～3000mg·L-1，MgSO4·7H2O15～16mg·L-1，CaCl23.8～4mg·L-1，CuSO43.8～4mg·L-1，FeSO43.8～4mg·L-1，MnSO43.8～4mg·L-1，溶剂为水，pH值4.0～8.0。7.根据权利要求5所述降解丙烯酸的方法，其特征在于，步骤2)中，所述含菌悬液的OD600值为1.0～1.8，含菌悬液的体积接种量为1％～10％。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：范昌海，贾明，苏云伟，周云剑，石露，杨卫东，高军，寇亮，
申请(专利权)人：平湖石化有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33