CN110607264B - 一株除臭台湾假单胞菌及其应用 - Google Patents

一株除臭台湾假单胞菌及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及环境微生物领域，特别是涉及一株台湾假单胞菌及其应用。本发明提供一株台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1，其保藏号为CCTCC NO：M 2019620；本发明的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1可应用于降解氨气和/或硫化氢中，氨气48h降解率至少达到90％以上，硫化氢的48h降解率至少达到80％以上；同时可应用于有机固废和有机废水除臭中。本发明的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1应用范围广，除臭效果明显。

Description

一株除臭台湾假单胞菌及其应用
技术领域
本发明涉及环境微生物领域，特别是涉及一株除臭台湾假单胞菌及其应用。
背景技术
恶臭是指破坏人类生活环境、产生令人难以忍受的气味或使人产生不愉快感觉的气体，被世界公认为七大环境公害之一。恶臭气体成份复杂，其组成可以分为四类：(1)含氮化合物，如氨、三甲胺等；(2)含硫化合物，如硫化氢、甲硫醇等；(3)挥发性脂肪酸，如乙酸、丙酸等；(4)芳香族化合物，如吲哚、三甲基吲哚等。关于恶臭气体的成份，氨气和硫化氢是主要物质，其中氨气的含量最高，其次是硫化氢。恶臭气体的产生源较为广泛，如畜禽养殖场、屠宰场、垃圾转运站、垃圾处理厂、垃圾填埋场、污水处理厂、厕所等均可产生恶臭气体。恶臭气体的产生不仅污染环境，同时危害人畜健康，因此迫切需要加强治理，减少恶臭气体的产生与排放。
恶臭气体的治理方法有物理法、化学法和生物法。生物法以除臭效果明显、成本低、无二次污染、操作简单等特点，已成为国内外恶臭防治研究与应用的主要方法。生物法除臭包括三个方向：(1)遮蔽型，使用丝兰、菊芋、橘皮等生物原料的提取液喷洒，从而掩盖臭味，该技术未消减恶臭气体中的物质含量。(2)抑制型，使用酶制剂等抑制与有机废弃物降解相关微生物的活性，从而抑制有机废弃物的降解，减少恶臭气体的产生。该技术减少了恶臭气体中的物质含量，但在实际应用中可能同时抑制需要发挥功能的微生物，从而影响废弃物的降解效率；(3)降解型，利用微生物的代谢降解恶臭气体中的物质，降低恶臭气体中的物质含量。该技术能够有效的减少恶臭气体中的物质含量，同时对废弃物的降解效率无影响，甚至能够促进废弃物的降解。此外，该方法中的微生物能够持续繁殖，从而长久维持除臭的效果，因此降解型除臭是一种更有应用前景的生物除臭技术。
降解型微生物除臭技术主要依赖于高效的功能微生物。目前，日本和德国在研究微生物除臭方面取得了丰富的成果，而中国尚处于起步阶段，拥有自主知识产权的除臭微生物相对较少。已报道的用于除臭的微生物有乳酸菌、光合细菌、酵母菌、芽孢杆菌等，而申请使用假单胞菌除臭的专利几乎没有。此外，恶臭气体产生的场所复杂，环境气候多变，而微生物的生长和发挥功能受到温度、pH值、恶臭气体发生场所样品性质的影响，因此微生物生长和发挥除臭功能所适应的温度、pH值、应用场景等亟待明确。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一株台湾假单胞菌及其在除臭中的应用，用于降解恶臭气体中的主要成份——氨气和硫化氢。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一株台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1，该菌株于2019年08月12日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏号：CCTCC NO：M 2019620。
所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1生长条件至少满足以下之一：温度10～45℃，pH值4.0～10.0。
优选地，所述温度为25～40℃，所述pH值范围为6.5～8.5。
所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1用于降解氨气至少满足以下条件之一：温度10～45℃，pH值4.0～10.0。
优选地，所述温度为25～35℃，所述pH值范围为6.5～8.5。
所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1用于降解硫化氢至少满足以下条件之一：温度10～45℃，pH值4.0～10.0。
优选地，所述温度为25～35℃，所述pH值范围为6.5～8.5。
所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1在温度30℃、pH值为7.0反应48h时，氨气降解率达到91.2％，硫化氢的降解率达到83.8％。降解率通过下述方法检测：
(1)在第一试剂瓶中加入200mL氨水或硫氢化钠溶液，氨水溶液pH值为8.5、氨氮浓度为500mg/L；硫氢化钠溶液pH值为6.5、硫浓度为200mg/L。将流速为100mL/min的空气48h内持续泵入第一试剂瓶。
(2)在第二试剂瓶中加入200mL验证培养基，同时按照5％的接种量(验证培养基体积的5％)接种台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1，第一试剂瓶的挥发气体通入第二试剂瓶，被第二试剂瓶中的微生物降解，未被降解的气体通入第三试剂瓶。
(3)在第三试剂瓶中加入200mL氨气或硫化氢的吸收液，用来吸收第二试剂瓶中未被降解的气体。氨气的吸收液为20g/L的硼酸溶液，硫化氢的吸收液为氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液(1L氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液含4.3g硫酸镉、0.3g氢氧化钠、10.0g聚乙烯醇磷酸铵)。
第二试剂瓶的反应温度控制在30℃。
在第一、第二、第三试剂瓶中分别取样，利用纳氏试剂比色法或亚甲基蓝分光光度法分别测定初始时和48h时各个瓶中氨氮或硫化氢的浓度。3个试剂瓶取样浓度之和即为系统内氨氮的浓度或者硫化氢的浓度。根据公式①计算得到48h时氨气降解率达到91.2％，硫化氢的降解率达到83.8％。
[c(0)–c(48)]/c(0)×100％①
其中，c(0)为配制的氨水溶液中氨氮浓度或配制的硫氢化钠溶液中硫浓度；
c(48)为48h时系统内氨氮浓度或硫化氢的浓度；
本发明第二方面提供一种台湾假单胞菌株在有机固废和有机废水中除臭的应用。
所述的有机固废选自畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、生态厕所粪污。
所述的有机废水选自畜禽养殖废水、垃圾渗滤液、黑臭水体。
本发明提供除臭步骤，所述步骤至少包括如下步骤：
(1)培养台湾假单胞菌制得微生物菌剂；
(2)将微生物菌剂按一定比例用水稀释，制备工作液；
(3)取一定量的工作液喷洒在待除臭样品的表面，进行除臭。
优选地，所述的台湾假单胞菌为Pseudomonas taiwanensis WDP1，保藏号为CCTCCNO：M 2019620。
优选地，所述微生物菌剂中台湾假单胞菌含量不少于5×108CFU/mL。
优选地，所述的微生物菌剂稀释比例为1:10～1:100。
优选地，所述的工作液的使用量为待除臭样品体积的3％～10％。
优选地，所述待除臭样品为有机固废和/或有机废水
如上所述，本发明的一种台湾假单胞菌株及其应用，具有以下有益效果：
1)能够有效降解恶臭气体中的主要成份——氨气和硫化氢，氨气和硫化氢降解率分别达到91.2％和83.8％，从而降低样品的臭味级别。
2)应用范围广，能够在有机固废(畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、生态厕所粪污等)和有机废水(畜禽养殖废水、垃圾渗滤液、黑臭水体等)中应用，并且除臭效果明显。
附图说明
图1为本发明中验证台湾假单胞菌WDP1降解氨气和硫化氢的实验装置示意图；
图2(a)为本发明中台湾假单胞菌WDP1不同温度下生长的环境适应性；
图2(b)为本发明中台湾假单胞菌WDP1不同pH值下生长的环境适应性；
图3(a)为本发明中台湾假单胞菌WDP1不同温度下降解氨气的环境适应性；
图3(b)为本发明中台湾假单胞菌WDP1不同pH值下降解氨气的环境适应性；
图4(a)为本发明中台湾假单胞菌WDP1不同温度下降解硫化氢的环境适应性；
图4(b)为本发明中台湾假单胞菌WDP1不同pH值降解硫化氢的环境适应性。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、重组DNA技术及相关领域的常规技术。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种台湾假单胞菌株Pseudomonas taiwanensis WDP1。
本发明筛选样品采集于某养猪场的粪水中。样品经过富集培养、分离纯化、除臭功能验证等一系列实验，最终获得菌株WDP1。WDP1通过16S rDNA序列比对，与台湾假单胞菌相似性达到99％。结合菌株的形态特征、生理生化特性，菌株WDP1被分类为台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis，该菌株于2019年08月12日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路武汉大学，保藏号：CCTCC NO：M 2019620。
所述的台湾假单胞菌WDP1为革兰氏阴性，短杆状，菌体大小为(0.5～1.2)×(1.0～4.0)μm。在LB平板培养基培养18h，可形成2.0～3.0mm的菌落，菌落呈圆形、表面光滑、边缘整齐。
所述的台湾假单胞菌WDP1，生长温度范围10～45℃，优选25～40℃。
所述的台湾假单胞菌WDP1，生长pH值范围4.0～10.0，优选6.5～8.5。
所述的台湾假单胞菌WDP1，降解氨气的温度范围10～45℃，pH值范围4.0～10.0。
所述温度优选为25～35℃，pH值优选为6.5～8.5。
所述的台湾假单胞菌WDP1，降解硫化氢的温度范围10～45℃，pH值范围4.0～10.0。
所述温度优选为25～35℃，pH值优选为6.5～8.5。
所述的台湾假单胞菌WDP1，在如图1所示的装置中，温度30℃、pH值7.0时反应48h，根据公式①计算得到氨气降解率达到91.2％，硫化氢的降解率达到83.8％。
[c(0)–c(48)]/c(0)×100％ ①
其中，c(0)为配制的氨水溶液中氨氮浓度或配制的硫氢化钠溶液中硫浓度；
c(48)为48h时系统内氨氮浓度或硫化氢的浓度；
本发明第二方面提供了所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1在有机固废和有机废水中除臭的应用。
进一步的，所述有机固废可以选自畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、生态厕所粪污中的一种或几种。
进一步的，所述有机废水可以选自畜禽养殖废水、垃圾渗滤液、黑臭水体中的一种或几种。
所述台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1在有机固废和有机废水中除臭的应用，至少包括如下步骤：
(1)使用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌，制得微生物菌剂；
(2)将微生物菌剂用水按一定比例稀释，制备工作液；
(3)取一定量的工作液均匀喷洒在待除臭样品的表面，进行除臭。
进一步的，所述甘蔗糖蜜培养基中甘蔗糖蜜的浓度为20.0～50.0g/L。
进一步的，所述台湾假单胞菌为Pseudomonas taiwanensis WDP1 CCTCC NO：M2019620。
进一步的，所述微生物菌剂中台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1的含量不少于5×108CFU/mL。
进一步的，所述微生物菌剂稀释比例为1:10～1:100。
进一步的，所述工作液的使用量为待除臭样品体积的3％～10％。
进一步的，所述待除臭样品为有机固废和/或有机废水
进一步的，所述有机固废选自畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、生态厕所粪污，所述有机废水选自畜禽养殖废水、垃圾渗滤液、黑臭水体。
实施例1：台湾假单胞菌WDP1的筛选、性能验证及鉴定
本发明所述的除臭台湾假单胞菌WDP1，筛选样品采集于某养猪场的粪水中。
富集培养：
取5mL采集的样品接种于装有95mL富集培养基的三角烧瓶中培养。
富集培养基组成：(NH4)2SO4 10.0g/L，KH2PO4 0.25g/L，K2HPO4 1.0g/L，葡萄糖5.5g/L，丁二酸钠11.5g/L，MgCl2 0.2g/L，铁溶液1.0mL，微量元素溶液1.0mL，pH值为7.0。其中铁溶液的组成为每升水中加入4mL浓度约37％的盐酸和5.0gFeSO4·7H2O；微量元素溶液的组成：MnSO4·4H2O 100.0mg/L，ZnCl2 70.0mg/L，Na2MoO4·2H2O 35.0mg/L，CuSO4·5H2O30.0mg/L，CoCl2·6H2O 200.0mg/L，H3BO3 60.0mg/L，NiCl2·6H2O 25.0mg/L，37％的HCl0.9mL/L。
培养条件为30℃、转速200r/min，培养48h后结束。之后取5ml培养物接种于新鲜的富集培养基中传代，传代条件与上述培养条件一致，传代2～3次结束培养。最终的培养物用于后续有效微生物的分离。
分离纯化：
将经过富集培养的培养物进行梯度稀释，均匀涂布在固体培养基平板上。
固体培养基组成：琼脂粉15.0g/L，(NH4)2SO4 2.5g/L，KH2PO4 0.25g/L，K2HPO41.0g/L，葡萄糖5.5g/L，丁二酸钠11.5g/L，MgCl2 0.2g/L，铁溶液1.0mL，微量元素溶液1.0mL，pH值为7.0，铁溶液和微量元素溶液的组成与上述富集培养基一致。
涂布完成后，平板倒置在30℃的恒温培养箱中，培养48h结束。根据平板上的菌落形态，挑取形态大小不同的菌落，划线纯化后编号保藏。共分离到5株菌，分别命名为WDP1、WDP2、WDP3、WDP4、WDP5。
除臭功能验证：
氨气和硫化氢是臭气的主要成份。依据图1组建实验装置，依次验证上述5株菌降解氨气和硫化氢的性能。实验装置由4部分组成：
(1)进气部分。由空气压缩机将空气泵入进气口，同时用气体流量计控制气体的流速为100mL/min。
(2)挥发部分。氨气的挥发是用氨水配置氨氮浓度为500mg/L的溶液，调节pH值为8.5，取200mL置于挥发瓶即第一试剂瓶中；硫化氢的挥发是用硫氢化钠配置硫浓度为200mg/L的溶液，调节pH值为6.5，取200mL置于挥发瓶中。挥发瓶产生的氨气或硫化氢由泵入的空气带入后续系统。
(3)反应部分。反应瓶中装有200mL的验证培养基，同时接种微生物。挥发瓶中的氨气或者硫化氢进入反应瓶即第二试剂瓶后，被溶液吸收，然后部分被微生物降解。
验证培养基组成：KH2PO4 0.25g/L，K2HPO4 1.0g/L，葡萄糖5.5g/L，丁二酸钠11.5g/L，MgCl2 0.2g/L，铁溶液1.0mL，微量元素溶液1.0mL，pH值为7.0，铁溶液和微量元素溶液的组成与上述一致。
(4)吸收部分。未被降解的氨气或硫化氢由反应瓶进入吸收瓶即第三试剂瓶，被吸收液吸收。氨气的吸收液为20g/L的硼酸溶液，而硫化氢的吸收液为氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液(1L氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液组成：4.3g硫酸镉、0.3g氢氧化钠、10.0g聚乙烯醇磷酸铵)，反应瓶中吸收液的体积为200mL。
将筛选到的5株菌分别用甘蔗糖蜜培养基培养12h，然后按照5％的接种量分别接种于装有200mL验证培养基的反应瓶中，反应温度控制在30℃。
甘蔗糖蜜培养基组成：甘蔗糖蜜20.0～50.0g/L，KH2PO4 0.75g/L，K2HPO4 3.0g/L，MgCl2 0.2g/L，铁溶液1.0mL，微量元素溶液1.0mL，pH值为7.0，铁溶液和微量元素溶液的组成与上述一致。
验证菌株降解氨气的性能时挥发瓶装入步骤(2)中的氨水溶液，吸收瓶装入步骤(4)中的硼酸溶液；验证菌株降解硫化氢的性能时挥发瓶装入步骤(2)中的硫氢化钠溶液，吸收瓶装入步骤(4)中的氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液。之后，开始连续泵入空气48h。48h后分别从取样口1、取样口2、取样口3(如图1所示)取出一定量的液体，利用纳氏试剂比色法测定各个瓶中氨氮的浓度，或者用亚甲基蓝分光光度法测定硫化氢的浓度。3个取样口的浓度之和即为系统内氨氮的浓度或者硫化氢的浓度。根据公式②计算得到菌株对氨气或硫化氢的降解率，
[c(0)–c(x)]/c(0)×100％ ②
其中，c(0)为配制的氨水溶液中氨氮浓度或配制的硫氢化钠溶液中硫浓度；
c(x)为x取样时间点的系统内氨氮浓度或硫化氢的浓度；
反应48h后5株菌对氨气和硫化氢的降解率如表1。其中菌株WDP1降解氨气和硫化氢的能力最为突出，氨气的降解率为91.2％，硫化氢的降解率为83.8％。
表1 5株菌降解氨气和硫化氢的性能
Figure GDA0002305015310000081
菌株WDP1的鉴定：使用AXYGEN公司的细菌基因组提取试剂盒，提取菌株WDP1的基因组，并以此为模板扩增16S rDNA。
扩增引物分别为27F：AGAGTTTGATCCTGGCTCA；
1492R：GGTTACCTTGTTACGACTT
PCR反应体系(30μL)：模板DNA 1μL，Primer star mix 15μL，上、下游引物各1μL，ddH2O至12μL。
PCR程序：98℃5min，98℃30s，55℃30s，68℃90s，循环30次，68℃10min，16℃10min。
PCR产物的纯化和测序由上海生工生物科技有限公司完成。测序得到菌株WDP1的16S rDNA长度1383bp，核酸序列如SEQ ID NO.1所示。该序列经过Nucleotide BLAST分析，与NCBI数据库中台湾假单胞菌DSM 21245(NCBI序列号：NR-116172.1)碱基一致性为1378bp，相似性达到99％。同时结合细菌的形态特征、生长特性确定筛选的WDP1菌株为台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis)，将其命名为Pseudomonas taiwanensis WDP1。
台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis)WDP1的生物学特征如下：革兰氏阴性，短杆状，菌体大小为(0.5～1.2)×(1.0～4.0)μm，菌落直径2.0～3.0mm，菌落圆形、表面光滑、边缘整齐。
将筛选到的台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis)WDP1进行保藏，保藏单位：中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC)，地址：湖北省武汉市武昌区八一路武汉大学，保藏日期：2019年08月12日，保藏号：CCTCC NO：M 2019620。
实施例2：台湾假单胞菌WDP1的环境适应性及功能
为了验证台湾假单胞菌WDP1的环境适应性，分别考察了台湾假单胞菌WDP1在不同温度、不同pH值条件下，菌株生长及降解氨气、硫化氢的性能。具体实验如下：
一、所述台湾假单胞菌WDP1生长的环境适应性
(1)温度：将台湾假单胞菌WDP1接种在上述富集培养基中，控制pH值为7.0，培养温度分别为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃。每隔3h取出一定量的样品，利用分光光度计检测600nm处的吸光度值OD600测定菌体的生长情况，直至培养24h结束。
结果如图2(a)所示，台湾假单胞菌WDP1在10～45℃均能够生长，在25～40℃的范围内生长良好，培养24h后OD600达到2.99～4.63，其中最适生长温度为35℃。
(2)pH值：将台湾假单胞菌WDP1接种在富集培养基中，培养温度控制为30℃，pH值分别控制为4.0、4.5、5.5、6.5、7.0、7.5、8.5、9.5、10.0。每隔3h取出一定量的样品测定菌株的生长情况，利用分光光度计检测600nm处的吸光度值OD600测定菌体的生长情况，直至培养24h结束。
结果如图2(b)所示，台湾假单胞菌WDP1在pH值为4.0～10.0的范围内均能够生长，在pH值为6.5～8.5的范围内生长较好，培养24h后OD600达到2.55～3.97，其中最适生长pH值为7.5。
二、所述台湾假单胞菌WDP1降解氨气的环境适应性
(1)温度：依据图1的实验装置，进气流量控制为100mL/min；挥发瓶配置体积200mL、浓度为500mg/L氨水溶液；吸收瓶配置体积200mL、浓度为20g/L的硼酸溶液；反应瓶配置体积200mL、pH值为7.0的验证培养基，反应瓶温度分别控制在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃的条件下，接种相同体积的台湾假单胞菌WDP1，开始氨气的降解反应。降解过程每隔6h从取样口1、取样口2、取样口3取出一定量的样品，反应48h为最后一个采集时间点，根据公式②计算各时间点系统内氨氮的浓度。系统内氨氮的浓度是每个时间点取样口1、取样口2、取样口3所采集样品的氨氮浓度之和。
结果如图3(a)所示，台湾假单胞菌WDP1在10～45℃均能降解氨氮，在25～35℃降解效果较好，其中最适降解温度为30℃。在10～45℃的温度范围，48h时氨氮降解率为81.92～91.81％，其中在30℃，氨氮的降解率达到91.81％。
(2)pH值：同样，进气流量控制为100mL/min；挥发瓶配置体积200mL、浓度为500mg/L氨水溶液；吸收瓶配置体积200mL、浓度为20g/L的硼酸溶液；反应瓶配置体积200mL的验证培养基、控制反应温度为30℃，反应瓶中培养基的pH值分别调为4.0、4.5、5.5、6.5、7.0、7.5、8.5、9.5、10.0，接种相同体积的台湾假单胞菌WDP1，开始氨气的降解反应。降解过程每隔6h从取样口1、取样口2、取样口3取出一定量的样品，反应48h为最后一个采集时间点，根据公式②计算各时间点系统内氨氮的浓度。
结果如图3(b)所示，台湾假单胞菌WDP1在pH值为4.0～10.0的范围内均能降解氨气，在pH值为6.5～8.5的范围内降解效果较好，其中最适降解pH值为7.0，在pH值4.0～10.0的范围内，反应48h时氨氮降解率为85.03～91.81％。其中在pH值为7.0，氨氮降解率达到91.81％。
三、所述的台湾假单胞菌WDP1降解硫化氢的环境适应性。
(1)温度：所用方法与上述考察台湾假单胞菌WDP1降解氨气的环境适应性一样。依据图1的实验装置，进气流量控制为100mL/min；挥发瓶配置体积200mL、硫化氢浓度为200mg/L硫氢化钠溶液；吸收瓶配置体积200mL的氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液；反应瓶配置体积200mL，反应瓶温度分别控制在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃的条件下，接种相同体积的台湾假单胞菌WDP1，考察菌株降解硫化氢的性能。降解过程每隔6h从取样口1、取样口2、取样口3取出一定量的样品，根据公式②计算不同时间点系统内硫化氢的浓度。
结果如图4(a)所示，台湾假单胞菌WDP1在10～45℃均能降解硫化氢，在25～35℃范围内降解效果较好，其中最适降解温度为35℃。在温度0～45℃的范围内，48h硫化氢降解率达到76.85～83.80％，其中在35℃，48h硫化氢降解率为83.8％。
(2)pH值：同样，进气流量控制为100mL/min；挥发瓶配置体积200mL、硫化氢浓度为200mg/L硫氢化钠溶液；吸收瓶配置体积200mL的氢氧化铬-聚乙烯醇磷酸铵溶液；反应瓶配置体积200mL的验证培养基、控制反应温度为30℃，反应瓶中培养基的pH值分别调为4.0、4.5、5.5、6.5、7.0、7.5、8.5、9.5、10.0的条件下，接种相同体积的台湾假单胞菌WDP1，考察菌株降解硫化氢的性能。降解过程每隔6h从取样口1、取样口2、取样口3取出一定量的样品，根据公式②计算不同时间点系统内硫化氢的浓度。结果如图4(b)所示，在pH值为4.0～10.0的范围内同样能降解硫化氢，在pH值为6.5～8.5的范围内降解效果较好，其中最适降解pH值为7.0。在pH值为4.0～10.0的范围内，48h硫化氢降解率达到77.08～83.80％，其中在pH值为7.0，48h硫化氢降解率为83.8％。
实施例3：台湾假单胞菌WDP1在有机固废中的应用
分别选择畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、生态厕所粪污等，考察台湾假单胞菌WDP1在有机固废中的除臭性能。
一、台湾假单胞菌WDP1在畜禽养殖粪污中的应用
用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌WDP1至OD600值大于5.0，所得培养物为微生物菌剂。以养猪场的猪粪为除臭对象，在2个100L密封的塑料桶内，分别装入2kg猪粪。将微生物菌剂按照1:10比例稀释，制备工作液。实验组表面均匀喷洒100mL(5％比例)微生物菌剂工作液，对照组以同样的方式加入100mL无菌水。12h后将气体分析仪(美国华瑞，PGM-6208)进气口置于塑料桶内，通过仪器内置传感器直接读取数据，测定实验组和对照组桶内氨气和硫化氢的浓度，计算氨气和硫化氢的降解率。同时，实验组和对照组反应12h后桶内的臭味由3位臭味员共同判定。经过12h处理，实验组氨气的降解率达到86.7％，硫化氢的降解率达到82.1％；对照组的臭味级别是强烈刺激气味，实验组是气味很弱但能略微辨别的级别，臭味明显降低。(实验时将臭味依次分为6个级别：分别是1、无味；2、勉强能感觉到气味，3、气味很弱但能略微辨器，4、很容易感觉到气味，5、强烈刺激气味，6、无法忍受的极强气味)
此外，还考察了台湾假单胞菌WDP1对养牛场粪污的除臭效果。微生物菌剂按照1:10比例稀释，制备工作液。使用的牛粪量、工作液量与猪粪除臭时使用的量一致，为2kg牛粪表面均匀喷洒100mL微生物菌剂工作液。经过12h处理，采用上述气体分析仪剂分析方法检测实验组氨气的降解率达到89.2％，硫化氢的降解率达到76.2％；实验组的臭味明显降低，臭味级别降为气味很弱但能略微辨别的级别。
二、台湾假单胞菌WDP1在餐厨垃圾中的应用
用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌WDP1获得微生物菌剂。取2个100L密封的塑料桶，各自装入2kg餐厨垃圾。微生物菌剂按照1:10的比例稀释，制备工作液。实验组表面均匀喷洒200mL(10％比例)微生物菌剂工作液，对照组以同样的方式加入200mL无菌水。12h后用气体分析仪测定实验组和对照组桶内氨气和硫化氢的浓度，计算氨气和硫化氢的降解率。同时，臭味员判定实验组和对照组桶内的臭味。经过12h处理，实验组氨气的降解率达到83.7％，硫化氢的降解率达到78.1％；对照组的臭味级别是强烈刺激气味，实验组是气味很弱但能略微辨别的级别，臭味明显降低。
三、台湾假单胞菌WDP1在生态厕所粪污中的应用。
用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌WDP1获得微生物菌剂。取2个100L密封的塑料桶，各自装入2kg生态厕所粪污。微生物菌剂按照1:50比例稀释，制备工作液。实验组表面均匀喷洒100mL(5％比例)微生物菌剂工作液，对照组以同样的方式加入100mL无菌水。12h后用气体分析仪测定实验组和对照组桶内氨气和硫化氢的浓度，计算氨气和硫化氢的降解率。同时，臭味员判定实验组和对照组桶内的臭味。经过12h处理，实验组氨气的降解率达到81.7％，硫化氢的降解率达到76.1％；对照组的臭味级别是强烈刺激气味，实验组是气味很弱但能略微辨别的级别，臭味明显降低。
实施例4：台湾假单胞菌WDP1在有机废水中的应用
分别选择畜禽养殖废水、垃圾渗滤液、黑臭水体等，考察台湾假单胞菌WDP1在有机废水中的除臭性能。
一、台湾假单胞菌WDP1在畜禽养殖废水中的应用
用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌WDP1获得微生物菌剂。以养猪场废水为除臭对象，在2个100L密封的塑料桶内，分别装入2L的养猪场废水。微生物菌剂按照1:20比例稀释，制备工作液。实验组表面均匀喷洒100mL(5％比例)微生物菌剂工作液，对照组以同样的方式加入100mL无菌水。12h后用气体分析仪测定实验组和对照组桶内氨气和硫化氢的浓度，计算氨气和硫化氢的降解率。同样，实验组和对照组桶内的臭味由3位臭味员共同判定。经过12h处理，实验组氨气的降解率达到89.7％，硫化氢的降解率达到86.1％；对照组的臭味级别是强烈刺激气味，实验组是气味很弱但能略微辨别的级别，臭味明显降低。
此外，还考察了台湾假单胞菌WDP1在养牛场废水中的除臭效果。微生物菌剂同样按照1:20比例稀释，制备工作液。使用的养牛废水和工作液的量为2L的养牛废水表面均匀喷洒100mL微生物菌剂工作液。经过12h处理，实验组养牛场废水中氨气的降解率达到91.2％，硫化氢的降解率达到84.2％；实验组的臭味明显降低，臭味级别降为气味很弱但能略微辨别的级别。
二、台湾假单胞菌WDP1在垃圾渗滤液中的应用
用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌WDP1获得微生物菌剂。在2个100L密封的塑料桶内，分别装入2L垃圾渗滤液。微生物菌剂按照1:20比例稀释，制备工作液。实验组表面均匀喷洒100mL(5％比例)微生物菌剂工作液，对照组以同样方式加入100ml无菌水。12h后用气体分析仪测定实验组和对照组桶内氨气和硫化氢的浓度，计算氨气和硫化氢的降解率；臭味员判定实验组和对照组桶内的臭味。经过12h处理，实验组氨气的降解率达到75.7％，硫化氢的降解率达到67.1％；对照组的臭味级别是强烈刺激气味，实验组是很容易感觉到气味的级别，臭味有所降低。
三、台湾假单胞菌WDP1在黑臭水体中的应用
用甘蔗糖蜜培养基培养台湾假单胞菌WDP1获得微生物菌剂。在2个100L密封的塑料桶内，分别装入2L黑臭水。微生物菌剂按照1:50比例稀释，制备工作液。实验组表面均匀喷洒100mL(5％比例)微生物菌剂工作液，对照组以同样方式加入100ml无菌水。12h后用气体分析仪测定实验组和对照组桶内氨气和硫化氢的浓度，计算氨气和硫化氢降解率；臭味员判定实验组和对照组桶内的臭味。经过12h处理，实验组氨气的降解率达到94.7％，硫化氢的降解率达到96.1％；对照组的臭味级别是强烈刺激气味，实验组是很容易感觉到气味的级别，臭味明显降低。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
序列表
<110> 中国科学院上海高等研究院
<120> 一株台湾假单胞菌及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1383
<212> DNA
<213> 台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis WDP1)
<400> 1
gttagactag ctacttctgg tgcaacccac tcccatggtg tgacgggcgg tgtgtacaag 60
gcccgggaac gtattcaccg cgacattctg attcgcgatt actagcgatt ccgacttcac 120
gcagtcgagt tgcagactgc gatccggact acgatcggtt ttgtgagatt agctccacct 180
cgcggcttgg caaccctctg taccgaccat tgtagcacgt gtgtagccca ggccgtaagg 240
gccatgatga cttgacgtca tccccacctt cctccggttt gtcaccggca gtctccttag 300
agtgcccacc attacgtgct ggtaactaag gacaagggtt gcgctcgtta cgggacttaa 360
cccaacatct cacgacacga gctgacgaca gccatgcagc acctgtgtca gagttcccga 420
aggcaccaat ccatctctgg aaagttctct gcatgtcaag gcctggtaag gttcttcgcg 480
ttgcttcgaa ttaaaccaca tgctccaccg cttgtgcggg cccccgtcaa ttcatttgag 540
ttttaacctt gcggccgtac tccccaggcg gtcaacttaa tgcgttagct gcgccactaa 600
aatctcaagg attccaacgg ctagttgaca tcgtttacgg cgtggactac cagggtatct 660
aatcctgttt gctccccacg ctttcgcacc tcactgtcag tatcagtcca ggtggtcgcc 720
ttcgccactg gtgttccttc ctatatctac gcatttcacc gctacacagg aaattccacc 780
accctctacc gtactctagc ttgccagttt tggatgcagt tcccaggttg agcccggggc 840
tttcacatcc aacttaacaa accacctacg cgcgctttac gcccagtaat tccgattaac 900
gcttgcaccc tctgtattac cgcggctgct ggcacagagt tagccggtgc ttattctgtc 960
ggtaacgtca aaacagcaag gtattaactt actgcccttc ctcccaactt aaagtgcttt 1020
acaatccgaa gaccttcttc acacacgcgg catggctgga tcaggctttc gcccattgtc 1080
caatattccc cactgctgcc tcccgtagga gtctggaccg tgtctcagtt ccagtgtgac 1140
tgatcatcct ctcagaccag ttacggatcg tcgccttggt gagccattac cccaccaact 1200
agctaatccg acctaggctc atctgatagc gcaaggcccg aaggtcccct gctttctccc 1260
gtaggacgta tgcggtatta gcgttccttt cgaaacgttg tcccccacta ccaggcagat 1320
tcctaggcat tactcacccg tccgccgctg aatcaaggag caagctcccg tcatccgctc 1380
gac 1383

Claims (9)

1.一株台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1，其保藏号为CCTCC NO：M2019620，台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1在温度30 ℃、pH值为7.0时，48 h氨气降解率至少达到90%以上，48 h硫化氢降解率至少达到80%以上。
2.根据权利要求1所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1，其特征在于，所述的台湾假单胞菌株含有如SEQ ID NO.1所示的基因序列。
3.根据权利要求1所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1，其特征在于，还包括以下特征中的一项或多项：
（a）台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1生长温度为10~45 ℃，pH值为4.0~10.0；
（b）台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1用于降解氨气和/或硫化氢的温度为10~45 ℃，pH值为4.0~10.0。
4.一种微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂至少包括权利要求1或2所述的台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1或其后代培养获得的微生物群体。
5.根据权利要求4所述的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂中台湾假单胞菌的含量不少于5×108 CFU/mL。
6.台湾假单胞菌Pseudomonas taiwanensis WDP1 CCTCC NO：M 2019620在有机固废和有机废水中除臭的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述有机固废选自畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、生态厕所粪污，所述有机废水选自畜禽养殖废水、垃圾渗滤液、黑臭水体。
8.根据权利要求6所述的应用，至少包括如下步骤：
（a）将权利要求4或5所述的微生物菌剂用水稀释后得到工作液；
（b）将工作液喷洒在待除臭样品表面，进行除臭。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，还包括以下条件中的一种或几种：
（a）所述微生物菌剂用水稀释比例为1:10~1:100；
（b）所述待除臭样品为有机固废和/或有机废水；
（c）所述工作液的使用量为待除臭样品体积的3%~10%。
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