赤红球菌JJ-3及其在降解丙烯酸中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株新菌株—赤红球菌(Rhodococcus ruber)JJ‑3及其降解丙烯酸的应用，所述赤红球菌JJ‑3保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072，保藏编号：CCTCC NO：M 2019546，保藏日期2019年07月12日；本发明专利技术提供了一种具有丙烯酸降解性能的赤红球菌JJ‑3及其降解丙烯酸废水的应用，该菌株在16h内能对初始浓度为1000mg·L

Red coccus jj-3 and its application in the degradation of acrylic acid

【技术实现步骤摘要】
赤红球菌JJ-3及其在降解丙烯酸中的应用(一)
本专利技术属于环境污染物生物处理
，具体涉及一株具有丙烯酸降解能力的新菌株-赤红球菌JJ-3(RhodococcusruberJJ-3)及其应用。(二)
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。丙烯酸是无色液体，带有特征性刺激性气味，它可与水、醇、醚和氯仿互溶，是由丙烯制备的。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。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、涂料等生产过程。丙烯酸是2017年世界卫生组织国际癌症研究机构公布的3类致癌物清单之一。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。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、重金属催化剂二次污染等问题；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，更加符合国家节能减排及可持续发展的战略，但是国内外对于丙烯酸降解功能菌株的研究还鲜有报道，因此本研究为丙烯酸降解筛选可用菌株，进行丙烯酸生物降解，具有重要意义。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一株具有丙烯酸降解性能的赤红球菌及其应用，对丙烯酸废水的处理提供一种新方法。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一株新菌株—赤红球菌(Rhodococcusruber)JJ-3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCCNO：M2019546，保藏日期2019年07月12日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072。本专利技术所述赤红球菌JJ-3菌株的特征为：菌落呈桔黄色，圆形不透明表面粗糙、干燥，细胞形态为球状，无鞭毛，边缘整齐。它生长最适pH值为7.0，最适温度为35℃，该菌株16SrDNA序列如SEQIDNo.1所示。本专利技术还提供所述赤红球菌JJ-3在生物降解丙烯酸中的应用。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，纯品呈无色澄清状，带有特征性刺激性气味。进一步，所述的应用为：将赤红球菌JJ-3经发酵培养获得的发酵液即含菌悬液接种至丙烯酸液体选择培养基中，以丙烯酸为碳源，在20-45℃、140-160rpm条件下培养，实现丙烯酸的降解；所述丙烯酸液体选择培养基的终浓度组成为：NH4Cl540mg·L-1，K2HPO41000mg·L-1，KH2PO41000mg·L-1，NaCl500mg·L-1，酵母浸粉200mg·L-1，丙烯酸100-2000mg·L-1，MgSO4·7H2O16mg·L-1，CaCl24mg·L-1，CuSO44mg·L-1，FeSO44mg·L-1，MnSO44mg·L-1，溶剂为水，pH值5.0-10.0。进一步，优选所述含菌细胞悬液的OD600值为0.7～1.0，优选0.8。进一步，所述丙烯酸加入浓度为0.1-2g/L，优选0.1-1g/L，最优选1g/L。进一步，优选培养pH为7.0，35℃，160rpm。进一步，优选所述含菌悬液的体积接种量为3％～20％，优选10-15％。本专利技术所述含菌悬液按如下步骤制备：(1)斜面培养：将赤红球菌JJ-3接种至斜面培养基，30℃培养3天，获得菌体斜面；所述斜面培养基终浓度组成为：NH4Cl540mg·L-1，K2HPO41000mg·L-1，KH2PO41000mg·L-1，NaCl500mg·L-1，酵母浸粉200mg·L-1，蛋白胨400mg·L-1，丙烯酸1000mg·L-1，MgSO4·7H2O16mg·L-1，CaCl24mg·L-1，CuSO44mg·L-1，FeSO44mg·L-1，MnSO44mg·L-1，溶剂为水，pH值7.0，琼脂18～20g·L-1(优选18g·L-1)；(2)种子培养：从菌体斜面挑取菌落接种至LB培养基，30℃培养18h，获得种子液；所述LB培养基终浓度组成为：NaCl10g·L-1，酵母浸粉5g·L-1，蛋白胨10g·L-1，溶剂为水，pH值7.0；(3)发酵培养：将种子液以体积浓度3～20％的接种量接种至发酵培养基，30℃培养，获得发酵培养液即为含菌悬液；所述发酵培养基终浓度组成为：NH4Cl540mg·L-1，K2HPO41000mg·L-1，KH2PO41000mg·L-1，NaCl500mg·L-1，酵母浸粉200mg·L-1，丙烯酸1000mg·L-1，MgSO4·7H2O16mg·L-1，CaCl24mg·L-1，CuSO44mg·L-1，FeSO44mg·L-1，MnSO44mg·L-1，溶剂为水，pH值7.0。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：本专利技术提供了一株具有丙烯酸降解性能的赤红球菌JJ-3及其降解丙烯酸的应用，该菌株在5d内能对初始浓度为1000mg·L-1的丙烯酸降解率达到100％，该降解菌对工业废水中丙烯酸的处理具有重要意义。(四)附图说明图1为菌株JJ-3的透射电镜照片。图2为菌株JJ-3的系统发育树图。图3为不同pH下菌株JJ-3对丙烯酸的降解性能比较。图4为不同温度下菌株JJ-3对丙烯酸的降解性能比较。图5为不同接种量下菌株JJ-3对丙烯酸的降解性能比较。图6为不同初始丙烯酸浓度下菌株JJ-3的降解性能比较。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例1：RhodococcusruberJJ-3的分离、纯化及其鉴定1.RhodococcusruberJJ-3的分离及纯化RhodococcusruberJJ-3从浙江卫星能源有限公司废水处理池污泥中筛选，具体步骤如下：丙烯酸液体选择培养基，配制方法如下：NH4Cl540mg·L-1，K2HPO41000mg·L-1，KH2PO41000mg·L-1，NaCl500mg·L-1，酵母浸粉200mg·L-1，丙烯酸1000mg·L-1，MgSO4·7H2O16mg·L-1，CaCl24mg·L-1，CuSO44mg·L-1，FeSO44mg·L-1，MnSO44mg·L-1，溶剂为水，pH值7.0，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.赤红球菌(Rhodococcus ruber)JJ-3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC NO：M 2019546，保藏日期2019年07月12日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072。/n

【技术特征摘要】
1.赤红球菌(Rhodococcusruber)JJ-3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCCNO：M2019546，保藏日期2019年07月12日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072。


2.一种权利要求1所述赤红球菌JJ-3在生物降解丙烯酸中的应用。


3.如权利要求2所述的应用，其特征在于所述的应用为：将赤红球菌JJ-3经发酵培养获得的发酵液即含菌悬液接种至丙烯酸液体选择培养基中，以丙烯酸为碳源，在20-45℃、140-160rpm条件下培养，实现丙烯酸降解；所述丙烯酸液体选择培养基的终浓度组成为：NH4Cl540mg·L-1，K2HPO41000mg·L-1，KH2PO41000mg·L-1，NaCl500mg·L-1，酵母浸粉200mg·L-1，丙烯酸100-2000mg·L-1，MgSO4·7H2O16mg·L-1，CaCl24mg·L-1，CuSO44mg·L-1，FeSO44mg·L-1，MnSO44mg·L-1，溶剂为水，pH值5.0-10.0。


4.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述pH为7.0。


5.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述温度为35℃。


6.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述含菌细胞悬液的OD600值为0.7-1.0，含菌悬液体积接种量为3％～20％。


7.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述初始丙烯酸浓度为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浚，戴璐瑶，胡利勇，何金佳，张士汉，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33