CN104059864A - 一株蜡样芽胞杆菌及其制备方法、应用 - Google Patents

一株蜡样芽胞杆菌及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一株蜡样芽胞杆菌及其在酸性染料脱色中的应用，此株菌分类名为蜡样芽胞杆菌J-6（BacilluscereusJ-6），已于2014年4月9日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号为CCTCC NO.M2014119。本发明的一株蜡样芽胞杆菌对印染污水有更好的适应性，更有应用价值；脱色效果好，所需时间短；在好氧及厌氧条件下均有良好的脱色效果，应用范围更广。

Description

一株蜡样芽胞杆菌及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及一株蜡样芽胞杆菌及其制备方法、应用，尤其是在酸性染料脱色中的应用，属于微生物应用技术领域。
背景技术
酸性染料（Acid Dyes）是一类结构上带有酸性基团的水溶性染料，在酸性介质中进行染色。酸性染料大多数含有磺酸钠盐，能溶于水，色泽鲜艳、色谱齐全。主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色，也可用于皮革、纸张、墨水等方面。对纤维素纤维一般无着色力。
酸性染料按其化学结构和染色条件的不同分为强酸性、弱酸性、酸性媒介、酸性络合染料等。酸性染料有偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型等，但大部分属于偶氮染料。酸性络合染料的生产与一般染料相似，但必须增加一步与金属络合的工艺，例如中性灰2BL，先由2-氨基苯酚-4-磺酰胺重氮化，与1-乙酰氨基-7-萘酚偶合，然后再用水杨酸铬钠络合而成。
很多细菌能够对染料进行有效降解和脱色，这些细菌主要分布在气单胞菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属、红球菌属、志贺菌属和克雷伯氏菌属中，多为好氧生长，但在厌氧条件下可以产生偶氮还原酶，表现出最大的脱色活性。细菌在厌氧条件下产生的偶氮还原酶具有较低的底物专一性，能够还原染料分子中高亲电子的偶氮键，产生无色的芳香胺。产生的芳香胺会阻止厌氧矿化的进一步发生，并且在环境中滞留会对动物产生毒性和致突变性。一些好氧细菌能以这些芳香胺作为食物，将其彻底矿化。据此设计的序列厌氧-好氧系统处理含染料废水获得一定成功，并得到一定应用。在好氧条件下能够对染料进行降解脱色的细菌很少，同时，细菌对染料的好氧脱色往往对染料分子结构具有高度专一性，是微生物对某种染料长期适应的结果，如Wong等人报道的Klebsiella pneum oniae RS213能够在好氧条件下产生偶氮还原酶,使偶氮键断裂脱色。Zissi等人分离到的Bacillus subtiles和Stenotrophom onas m altophilia的混合菌可以降解p2氨基偶氮苯。
然而，Kodam等人报道了一株未鉴定细菌KMK48在严格好氧的条件下可以对多种染料完全降解脱色。许玫英等人从活性污泥中分离到一株对偶氮染料具有广谱降解性能的新种—脱色希瓦氏菌(Shewanella decolorationis) S12T，并被证明胞内含有组成型酶。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种新的一株蜡样芽胞杆菌及其脱色应用，以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种易于获得、脱色效果好且对印染废水适应性好的一株蜡样芽胞杆菌。
本发明的第二目的在于提供一株蜡样芽胞杆菌的应用。
本发明的第三目的在于提供一株蜡样芽胞杆菌的制备方法。
为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一株蜡样芽胞杆菌，此株菌分类名为蜡样芽胞杆菌J-6（Bacillus cereus J-6），已于2014年4月9日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号为CCTCC NO. M 2014119。
为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一株蜡样芽胞杆菌的应用，其用于酸性染料脱色。
本发明的一株蜡样芽胞杆菌的应用进一步为：其接种量为0.5-2%，温度为20-40℃，pH为6-8，染料浓度为50-100mg/L，摇床转速为150-200r/min，24h后检测其脱色效率。
本发明的一株蜡样芽胞杆菌的应用还可为：其接种量为0.5-2%，温度为20-40℃，pH为6-8，染料浓度为50-100mg/L，在培养箱中静置24h后检测其脱色效率。
为实现上述第三目的，本发明采取的技术方案为：一株蜡样芽胞杆菌的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1），富集：曝气池中取曝气池水，并加入富集培养基中，在180r/min的速度下搅拌，30℃培养7天，7天后取富集液，并加入富集培养基中，如此重复2次；
2），筛选：取富集液进行稀释涂平板，并在筛选培养基上以30℃培养1-2周，直至平板上长出菌落；
3），分离纯化和分子鉴定：将平板上长出的菌落在牛肉膏蛋白胨平板上进行划线纯化，30℃培养24 - 48h，挑长出的单菌落重复划线3次；单菌落培养成菌液制成甘油管保存；
4），复筛：配制降解培养基，接种纯化的菌株，接种量为1%，培养后查看脱色效果，挑选出具有脱色效果的菌株，制成甘油管保存。
本发明的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法进一步为：步骤1）中，富集培养基中包含如下成分（单位为g/L）：蛋白胨 2，牛肉膏 3，NaCl 2，KH2PO4 0.5，MgSO4 0.25g，KNO3 0.5，FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl 0.005，酸性染料 0.05。
本发明的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法进一步为：步骤1）中，水和富集培养基的量为1:10；富集液和富集培养基的量为1:100。
本发明的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法进一步为：步骤2）中，筛选培养基中包含如下成分（单位为g/L）： NaCl 2，KH2PO4 0.5，MgSO4 0.25g，KNO3 0.5，FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl2 0.005，酸性染料 0.05，琼脂1.5-2%。
本发明的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法还可为：步骤4）中，降解培养基中包含如下成分（单位为g/L）：蛋白胨 2，牛肉膏 3，蔗糖2，NaCl 2，KH2PO4 0.5，KNO3 0.5，MgSO4 0.25g， FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl2 0.005，酸性染料 0.05。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1. 本发明的一株蜡样芽胞杆菌脱色效果好，所需时间短；在好氧及厌氧条件下均有良好的脱色效果，应用范围更广。
2. 本发明的一株蜡样芽胞杆菌筛选自处理印染污水的曝气池活性污泥中，对印染污水有更好的适应性，更有应用价值。
具体实施方式
本发明为一株蜡样芽胞杆菌，此株菌分类名为蜡样芽胞杆菌J-6(Bacillus cereus J-6)，已于2014年4月9日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏号为CCTCC NO.M 2014119，保藏地址：中国，武汉，武汉大学。
上述蜡样芽胞杆菌具有如下特征：菌落为白色，圆形，边缘不规则，表面无光泽，较为干燥。显微镜下观察为短杆状，革兰氏阳性，有运动性。
上述一株蜡样芽胞杆菌可用于酸性染料脱色，其中一种脱色方法为：接种量为0.5-2%，温度为20-40℃，pH为6-8，染料浓度为50-100mg/L，摇床转速为150-200r/min，24h后检测其脱色效率。另一种脱色方法为：接种量为0.5-2%，温度为20-40℃，pH为6-8，染料浓度为50-100mg/L，在培养箱中静置24h后检测其脱色效率。
上述一株蜡样芽胞杆菌可采用如下方法制得：
1），富集：曝气池中取曝气池水，并加入富集培养基中，在180r/min的速度下搅拌，30℃培养7周，7天后取富集液，并加入富集培养基中，如此重复2次；其中，富集培养基中包含如下成分（单位为g/L）：蛋白胨 2，牛肉膏 3，NaCl 2，KH2PO4 0.5，MgSO4 0.25g，KNO3 0.5，FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl 0.005，酸性染料 0.05；所述水和富集培养基的量为1:10；富集液和富集培养基的量为1:100；
2），筛选：取富集液进行稀释涂平板，并在筛选培养基上以30℃培养1-2周，直至平板上长出菌落；其中，筛选培养基中包含如下成分（单位为g/L）： NaCl 2，KH2PO4 0.5，MgSO4 0.25g，KNO3 0.5，FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl2 0.005，酸性染料 0.05，琼脂1.5-2%。
3），分离纯化和分子鉴定：将平板上长出的菌落在牛肉膏蛋白胨平板上进行划线纯化，30℃培养24 - 48h，挑长出的单菌落重复划线3次；单菌落培养成菌液制成甘油管保存；
4），复筛：配制降解培养基，接种纯化的菌株，接种量为1%，培养后查看脱色效果，挑选出具有脱色效果的菌株，制成甘油管保存；其中，降解培养基中包含如下成分（单位为g/L）：蛋白胨 2，牛肉膏 3，蔗糖2，NaCl 2，KH2PO4 0.5，KNO3 0.5，MgSO4 0.25g， FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl2 0.005，酸性染料 0.05。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (9)

1.一株蜡样芽胞杆菌，其特征在于：此株菌分类名为蜡样芽胞杆菌J-6（Bacillus cereus J-6），已于2014年4月9日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号为CCTCC NO. M 2014119。
2.如权利要求1所述的一株蜡样芽胞杆菌的应用，其特征在于：用于酸性染料脱色。
3.如权利要求2所述的一株蜡样芽胞杆菌的应用，其特征在于：其接种量为0.5-2%，温度为20-40℃，pH为6-8，染料浓度为50-100mg/L，摇床转速为150-200r/min，24h后检测其脱色效率。
4.如权利要求3所述的一株蜡样芽胞杆菌的应用，其特征在于：其接种量为0.5-2%，温度为20-40℃，pH为6-8，染料浓度为50-100mg/L，在培养箱中静置24h后检测其脱色效率。
5.一株蜡样芽胞杆菌的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
1），富集：曝气池中取曝气池水，并加入富集培养基中，在180r/min的速度下搅拌，30℃培养7天，7天后取富集液，并加入富集培养基中，如此重复2次；
2），筛选：取富集液进行稀释涂平板，并在筛选培养基上以30℃培养1-2周，直至平板上长出菌落；
3），分离纯化和分子鉴定：将平板上长出的菌落在牛肉膏蛋白胨平板上进行划线纯化，30℃培养24 - 48h，挑长出的单菌落重复划线3次；单菌落培养成菌液制成甘油管保存；
4），复筛：配制降解培养基，接种纯化的菌株，接种量为1%，培养后查看脱色效果，挑选出具有脱色效果的菌株，制成甘油管保存。
6.如权利要求5所述的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法，其特征在于：步骤1）中，富集培养基中包含如下成分（单位为g/L）：蛋白胨 2，牛肉膏 3，NaCl 2，KH2PO4 0.5，MgSO4 0.25g，KNO3 0.5，FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl 0.005，酸性染料 0.05。
7.如权利要求5所述的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法，其特征在于：步骤1）中，水和富集培养基的量为1:10；富集液和富集培养基的量为1:100。
8.如权利要求5所述的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法，其特征在于：步骤2）中，筛选培养基中包含如下成分（单位为g/L）： NaCl 2，KH2PO4 0.5，MgSO4 0.25，KNO3 0.5，FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl2 0.005，酸性染料 0.05，琼脂1.5-2%。
9.如权利要求5所述的一株蜡样芽胞杆菌的制备方法，其特征在于：步骤4）中，降解培养基中包含如下成分（单位为g/L）：蛋白胨 2，牛肉膏 3，蔗糖2，NaCl 2，KH2PO4 0.5，KNO3 0.5，MgSO4 0.25g， FeSO4. 7H2O 0.01，CaCl2 0.005，酸性染料 0.05。
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