一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌、菌剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于微生物脱氮技术领域，公开了一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌、菌剂及其应用，所述好氧反硝化细菌为假单胞菌属变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)菌株ZY

【技术实现步骤摘要】
一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌、菌剂及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物脱氮
，具体涉及一种好氧反硝化细菌，尤其涉及一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌、菌剂及其在生物脱氮处理中的应用。

技术介绍

[0002]中国是水产养殖业大国，当前，我国的水产养殖模式为高密度、集约化，此模式操作方便、产量高、效益好，但易造成养殖水体中氨氮、亚硝酸盐等有害物质积累，对环境、人类及养殖动物均有一定的危害，不利于长远的发展。目前，治理含氮养殖尾水的有效脱氮方法主要包括物理处理法、化学处理法、生物处理法和循环水养殖技术等，其中，生物处理法中的好氧反硝化细菌制剂作为一种新型水体降氮方法，具有安全性高、效果好、成本低的优点，已成为目前国内外的研究热点。
[0003]好氧反硝化细菌(Aerobic denitrifyingbacteria)是一类能够利用好氧反硝化酶的作用，在有氧条件下进行反硝化作用的一类反硝化细菌。传统理论认为，反硝化是一个严格的厌氧过程，在反硝化进程中，氧气被认为是可抑制反硝化还原酶，另外，在有机物质氧化的过程中，O2被普遍认为是首选的电子受体，在有氧条件下反硝化菌会优先使用溶解氧呼吸，这样就阻止了使用NO3‑
和NO2‑
作为最终电子受体。以及是评价养殖水体很重要的指标，它们的毒性可以直接影响水产养殖对象的生存和水产品质量。生物脱氮是生物滤池设施中的关键生化过程。异养硝化
‑
好氧反硝化(HN
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AD)作为一种新型的生物脱氮技术，不但能够成功克服不同需氧量引起的硝化反硝化不相容问题，与自养生物相比，异养生物还拥有对有机底物更好的利用、更高的耐氧性和脱氮率等优势，近年来受到广泛关注。
[0004]目前国内外研究的好氧反硝化细菌，普遍具有强大的降氮性能，且存在菌株同时具备消除氨氮、硝态氮与亚硝态氮的能力。但值得注意的是，同时具备消除氨氮、硝态氮与亚硝态氮能力的菌株仍占少数，且一般都需要经过较长时间的耗氧培养才能显示出较强的脱氮能力。其中最短培养时间为24h，但其实验中所使用的模拟废水氮的初始浓度并不高，可知高浓度氮对好氧反硝化菌株的脱氮具有抑制作用，细菌难以适应和处理高浓度含氮废水。其次，目前国内外研究的好氧反硝化细菌对pH条件十分敏感，一般都需要在中性条件或偏碱性下才能生长并发挥降氮作用。对于具有高酸碱度的工业废水和养殖尾水，大多数反硝化细菌无法正常进行生长增殖，发挥降氮作用。因此，进一步地研究和筛选具有高效降高浓度氮能力与具有广泛pH适应范围的好氧反硝化菌株，对于进行不同的污水处理有显著帮助，并且有利于改善脱氮工艺，开发微生物降氮制剂产品。
[0005]在耐酸耐碱方面，Maoxia Chen等人在2014年5月4日报道了一株于CASS反应器活性淤泥中分离得到的气单胞菌属细菌(Aeromonas sp.)HN
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02(Maoxia Chen等，Bioresource Technology.167:456
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461(2014))，该菌株可在pH＝2.3～10发挥降氮作用，在pH＝2.3，氨氮浓度为200mg/L时48h仍具有39.0％的氨氮去除率，具有较强的耐强酸、耐弱碱能力，其于高碱条件下(pH>11)氨氮去除能力受到抑制，不足30％；中国专利
CN106754534A公开了一株铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，该菌株在pH＝4.5的条件下仍具有反硝化能力，72h内硝酸盐去除率达到90％(初始浓度160mg/L)；在pH5.77～7.71情况下，32h可以将初始浓度为150mg/L的硝酸盐氮完全脱除，但该菌株对硝态氮的去除速度较慢，在最佳条件下培养，其在0～24h为迟缓期，24h后才进入对数生长期。
[0006]我国于2008年发布的《环保用微生物菌剂环境安全评价导则》中提到，为促进微生物菌剂在生态环境中的安全应用，应把以下四个方面作为安全评价的重点：(1)菌株的致病性；(2)菌株的耐药性；(3)菌株代谢产物的潜在危害；(4)菌株使用环节中的防范和应急措施。从应用方向的角度来说，应用在水产养殖业中微生物菌株对养殖对象不能有致病性，应用前必须通过生物安全性评估。然而人们对好氧反硝化细菌在水生系统中的有益作用机制研究甚少，目前在对菌株的研究和向实际应用过渡的过程中，常常缺少对微生物菌株的生物安全性试验与耐药性试验，这可能忽视了某些微生物菌剂的潜在有害作用，因此人们仍需要分离纯化得到更多高效、稳定、安全的好氧反硝化菌株进行进一步的生物安全性与生态风险评估。
[0007]综上所述，现有技术目前还缺乏具备高效降氮能力、具有较高生物安全性、能同时处理高酸高碱含氮污水的好氧反硝化菌株，难以使用生物方法处理高酸碱性的工业、养殖废水。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术提供一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌、菌剂及其应用。
[0009]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0010]一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌，为假单胞菌属变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)菌株ZY
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3，于2022年1月4日保藏在广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为GDMCC No：62181。
[0011]本专利技术所述变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)菌株ZY
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3是通过富集、梯度稀释、选择性培养基培养并通过脱氮能力定性筛选等方法筛选得到。
[0012]所述变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)菌株ZY
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3的生物学特征为：革兰氏阴性，在营养琼脂培养基上28℃培养18小时后，形成表面光滑湿润有闪光、不透明、边缘完整隆起呈现圆形的浅黄色菌落。在100倍油镜下，菌体呈现长杆状，两端圆滑；其接触酶、氧化酶、硝酸盐还原反应呈阳性；吲哚反应、明胶液化、淀粉水解、甲基红试验、V
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P试验、酯酶(Tween 80)、反硝化试验呈阴性；所述菌株能利用D
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(+)
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葡萄糖、肌酸、甘油、甘氨酸、D
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果糖、柠檬酸盐作为碳源，不能利用酒石酸钠、D
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(+)
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麦芽糖、乳糖、D
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半乳糖、甘露醇、L
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精氨酸、L
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(+)
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阿拉伯糖作为碳源。
[0013]一种包括有所述变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)ZY
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3的生物脱氮菌剂，其为包含该ZY
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3菌株的菌液。
[0014]将所述好氧反硝化细菌菌株ZY
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3及菌剂，应用于含氮污水的生物脱氮处理，分别利用和作为唯一无机氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌，其特征在于，所述好氧反硝化细菌菌株为假单胞菌属变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)ZY
‑
3，于2022年1月4日保藏在广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为广东省广州市越秀区先烈中路100号大院实验大楼5楼，保藏编号为GDMCC No：62181。2.根据权利要求1所述的一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌，其特征在于，所述好氧反硝化细菌菌株ZY
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3为革兰氏染色阴性、能在NH4Cl、NaNO3、NaNO2为唯一氮源的液体培养基上生长；且在营养琼脂平板上培养时，其菌落呈现淡黄色、半透明，边缘完整隆起呈现圆形，菌落表面湿润光滑，菌体呈长杆状，两端圆滑，分散排列。3.根据权利要求1所述的一株耐酸耐碱快速脱氮的好氧反硝化细菌，其特征在于，所述菌株ZY...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒琥，林浩澎，马永浩，孙慧明，陈琼华，罗聘婷，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：