一株可降解微囊藻毒素的假单胞菌、固定化菌剂及应用制造技术

本发明专利技术公开了一株可降解微囊藻毒素的假单胞菌、固定化菌剂及应用，具体为假单胞菌Pseudomonas chengduensis DMC

【技术实现步骤摘要】
一株可降解微囊藻毒素的假单胞菌、固定化菌剂及应用


[0001]本专利技术涉及一种假单胞菌，具体涉及一株可降解微囊藻毒素的假单胞菌、固定化菌剂及应用。属于水处理


技术介绍

[0002]有害藻华发生在各种水生环境中，大量浮游植物伴随着细菌或原生动物高度集聚，向水体释放神经毒性和肝毒性化合物，引起水体恶化。当水华污染严重时，一方面会破坏健康的水体生态系统的平衡，另一方面由藻类产生和释放的藻毒素会通过食物链逐级传递到高营养级的生物体，而严重威胁人类及动物的健康。蓝藻水华污染产生的藻毒素中产量最大，检出率最高、危害最严重的种类是微囊藻毒素(Microcystins，MCs)。
[0003]MCs是一类单环七肽化合物，化学性质稳定，在自然水体中难以被迅速降解。MCs对水生环境和人类健康的危害已成为全球关注的重大环境问题之一，在已经鉴定出的250多种MC异构体中，MC
‑
LR是毒性最强、数量最多的MC异构体，也是最常见的、与人类和动物的肝癌和其他疾病联系最密切的异构体。MC
‑
LR由于携带特殊结构的Adda基团而具有很强的毒性，其通过结合肝脏中的蛋白磷酸酶(Protein Phosphatase 1,PP1)和蛋白磷酸酶2A(Protein Phosphatase 2A,PP2A)，在真核细胞中引起氧化应激。微囊藻毒素能使植物幼苗发生形变、重量减轻、叶片光合作用效率降低，并且能破坏动物胚胎的发育，对胚胎有致畸作用。甚至通过饮用水供应、日常活动和食物链等途径富集进入人体，导致人类急性肠胃炎、肝功能障碍和肝癌，对人类健康构成威胁。因此如何有效地去除水中的MC
‑
LR，保证用水安全已成为一个全球高度关注的问题。
[0004]目前在饮用水和生活用水的处理中，常用的毒素处理方法可以大致划分为物理方法、化学方法和生物方法三大类。相比于物理方法和化学方法存在高成本、二次污染的问题，生物法因其环境友好、低成本、高效率等优势受到人们的广泛关注。已有研究表明，MC
‑
LR降解菌可以实现低成本高效降解MC
‑
LR，且无有害的二次污染物产生，是从天然水体中去除MC
‑
LR的最安全和最可靠的方法。迄今为止，世界各地的研究者分别从富营养化湖泊、水库、池塘、河流沉积物和砂滤地中发现能够降解MC
‑
LR的土著菌。大多数能够降解MC
‑
LR的细菌都属于α
‑
变形菌纲中的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)和鞘脂单胞菌属(Sphingopyxis)，很少有报道γ
‑
变形菌纲的菌能降解MCs，且利用包埋
‑
交联的方法对MC
‑
LR降解菌进行固定化的研究也鲜有报道。已有研究表明，微生物经固定化后，载体和微生物建立了某种物理或化学联系，为微生物提供生存基质，可减少菌体流失，所得材料具有良好稳定性、抗压能力及循环使用能力，能够高效处理污染废水。因此，筛选新型MC
‑
LR降解菌，发掘拓展MC
‑
LR降解菌的种类，并利用固定化技术制备微生物菌剂可为MC
‑
LR污染水体的修复提供理论依据和技术支撑。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一株可降解微囊藻毒素的假单
胞菌、固定化菌剂及应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]1、一株可降解微囊藻毒素的假单胞菌(Pseudomonas chengduensis)DMC
‑
X1，其保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏时间为2022年7月4日，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.62596。
[0008]2、上述假单胞菌在微囊藻毒素污染水处理中的应用。
[0009]3、一种固定化菌剂，是以海藻酸钠为载体，氯化钙为交联剂，包埋前述假单胞菌而得。
[0010]4、上述一种固定化菌剂的制备方法，具体步骤如下：
[0011](1)先将所述的假单胞菌DMC
‑
X1接种于MSM无机盐液体培养基中，以微囊藻毒素
‑
LR(MC
‑
LR)为唯一碳氮源，摇床培养，离心取沉淀，再用MSM无机盐液体培养基重悬，获得菌悬液；
[0012](2)然后将质量浓度2％海藻酸钠水溶液和等体积的菌悬液充分混匀，得到混合液，接着将混合液逐滴滴至质量浓度2％氯化钙水溶液中，在4℃条件下固定化交联4～6小时，即得小球状的固定化菌剂，无菌水清洗，室温风干，即可。
[0013]5、上述一种固定化菌剂在微囊藻毒素污染水处理中的应用。
[0014]6、上述一种固定化菌剂在蓝藻藻华处理中的应用。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术从福建省漳州市南靖县南一水库爆发蓝藻水华的表层水样中分离、筛选得到一株微囊藻毒素降解菌假单胞菌Pseudomonas chengduensis DMC
‑
X1。该菌株属于γ
‑
变形菌纲，对微囊藻毒素(Microcystins,MCs)具有高降解能力，降解能力优于现已报道的大部分假单胞菌，可用于微囊藻毒素污染水处理。
[0017]本专利技术还以海藻酸钠为载体，CaCl2为交联剂，包埋假单胞菌DMC
‑
X1，获得一种固定化菌剂，能在短时间内降解微囊藻毒素，同时能实现多次循环利用。固定化菌剂对微囊藻毒素的降解效果快速、稳定且可回收并重复使用，在一定pH和温度范围(25～40℃)内作用效果稳定，能节约毒素污染水的处理成本，能够高效降解水生生态系统中的MC
‑
LR，具有很大的应用潜能，有望用于蓝藻藻华爆发过程中大规模降解微囊藻毒素，治理水体污染。该固定化菌剂方便存储和循环使用，具有重要的应用价值。
附图说明
[0018]图1为MC
‑
LR降解菌DMC
‑
X1的生长曲线及对MC
‑
LR的降解曲线。
[0019]图2为菌株DMC
‑
X1的系统发育进化树和形态图，其中，(A)为菌株DMC
‑
X1基于16S rRNA基因序列构建的系统发育进化树，由图可知，菌株DMC
‑
X1隶属于Pseudomonas属，命名为Pseudomonas chengduensis DMC
‑
X1；(B)、(C)为MC
‑
LR降解菌DMC
‑
X1的形态图，(B)为平板菌落形态，(C)为菌株扫描电镜图，由图可知，菌株DMC
‑
X1菌落呈肉色，不透明，边缘不光滑；细胞呈杆状，2.8
‑
3.5μm，直径约0.25
‑
0.40μm。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株可降解微囊藻毒素的假单胞菌(Pseudomonas chengduensis)DMC
‑
X1，其特征在于，其保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏时间为2022年7月4日，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.62596。2.权利要求1所述假单胞菌在微囊藻毒素污染水处理中的应用。3.一种固定化菌剂，其特征在于，是以海藻酸钠为载体，氯化钙为交联剂，包埋前述假单胞菌而得。4.权利要求3所述一种固定化菌剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)先将所述的假单胞菌D...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐虹，谢婉馨，周晓婷，陈双双，梁艺铃，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：