CN113373072B - 异养硝化好氧反硝化真菌菌株及其分离方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境微生物领域。具体地,本发明涉及一种异养硝化好氧反硝化的季也蒙毕赤(Meyerozyma guilliermondii)酵母Y8菌株,其于2020年12月7日保藏于湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学的中国典型培养物保藏中心,保藏号为CCTCC M 2020860。所述酵母Y8菌株具有脱氮能力的生物活性,能够在碳源、适当的盐度条件下通过异养硝化好氧反硝化作用使水基溶液脱氮,从而用于处理含氮废水中的氨氮、亚硝态氮和/或硝态氮。

Description

异养硝化好氧反硝化真菌菌株及其分离方法和用途
技术领域
本发明涉及环境微生物领域。具体地,本发明涉及一种异养硝化好氧反硝化的真菌菌株,特别涉及一种可大量消耗氨氮、硝氮和/或亚硝氮的真菌菌株及其分离方法和用途。
背景技术
生活和工业废水中往往有大量的含氮废水,高无机氮水体对动物和人体是高毒性的,因此处理这些含氮废水是污水处理的至关重要的问题。生物脱氮目前是解决这个问题最好的方法是生物脱氮,相比于传统的脱氮方法,生物脱氮是一种高效的低成本的方法。硝化作用和反硝化作用是生物脱氮的两个重要过程,首先进行硝化作用,其是利用自身的酶把水体中的氨氮氧化成硝态氮和亚硝态氮,然后通过反硝化作用把硝态氮和亚硝态氮还原成氧化亚氮或者氮气气体排出水体,从而起到脱氮的效果。因此广泛应用到污水处理方面。
传统的理论认为硝化作用和反硝化作用是两个完全独立的生化反应,需要安排在两个不同的反应器中进行的。但是异养硝化好养反硝化菌的发现改进了这一理论,因为相比于单独只能进行硝化和反硝化的菌来说,它具有更好的耐受性,更快的增长速度,并且能够同时发生硝化作用和反硝化作用的多种优势,对于工业成本来说,这种异养硝化好养反硝化菌具有更低的成本,是未来污水处理脱氮的新趋势。因此,采用异养硝化好养反硝化菌来开发设计简捷的废水脱氮新的工艺,不仅提高脱氮效率,降低运行成本,还有望克服传统处理工艺中存在的问题,如污水处理中反应器复杂的问题,实现废水高效经济的脱氮,为解决日益严重的含氮化合物对环境的污染问题作出贡献。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有脱氮生物活性的异养硝化好养反硝化真菌菌株。更具体地,本发明提供一种可用于处理水基溶液、特别是含氮废水中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的真菌菌株。
本发明人通过将西太平洋深海海水在以亚硝态氮为唯一氮源的富集培养基中培育,随后进行分离、纯化和鉴定,得到季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)菌株,并且发现该菌株具有出色的脱氮生物活性,其可以通过异养硝化好氧反硝化使水基溶液脱氮。由此,完成了本发明。
因此,在第一方面,本发明提供了一种真菌菌株,所述真菌为季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii),所述菌株于2020年12月7日保藏于湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学的中国典型培养物保藏中心,保藏号为CCTCC M 2020860。
在第二方面,本发明提供了第一方面的真菌菌株用于消耗氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的用途。
在第三方面,本发明提供了一种使水基溶液脱氮的方法,所述方法包括:使本发明第一方面的真菌菌株在适合与水基溶液中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮反应的反应条件下与水基溶液中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮接触。
在第四方面,本发明提供了一种获得异养硝化好氧反硝化的季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)真菌菌株的方法,其包括:将来自含有季也蒙毕赤酵母真菌菌株的样本先在以亚硝态氮为唯一氮源的富集培养基中培养。
综上,本发明提供一种具有脱氮生物活性的异养硝化好养反硝化真菌菌株,该异养硝化好养反硝化真菌菌株能够持续地消耗含有氨氮、硝氮和/或亚硝氮的水基溶液如废水中氨氮、硝氮和/或亚硝氮,由此提供一种高脱氮效率、环保、低成本、易操作的废水处理的新工艺。因此,本发明的好氧硝化异养反硝化的季也蒙毕赤酵母真菌菌株能够实现对生活或工业废水如生活污水、食品加工废水、畜禽养殖污水等进行高效经济的脱氮,为解决日益严重的含氮化合物对环境的污染问题提供新的解决方案。
附图说明
得益于以下具体实施方式以及参考附图,本发明的技术方案和益处对本领域技术人员会变得显而易见。
图1示出了根据本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株的扫描电子显微镜的图示。
图2示出了本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株分别在以柠檬酸钠、蔗糖、琥珀酸钠、葡萄糖、醋酸钠、淀粉为碳源的条件下的脱氮实验结果。
图3示出了本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株分别在5个盐度梯度(0%、5%、10%、15%、20%)条件下的脱氮实验结果。
图4示出了本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株分别在4个酸碱度(pH=5、6、7、8)条件下的脱氮实验结果。
图5示出了本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株分别在4℃、10℃、28℃和37℃四个温度条件下对硝态氮的脱氮率及其生物量(OD600)。
图6示出了本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株分别在4℃、10℃、28℃和37℃四个温度条件下对氨氮的脱氮率及其生物量(OD600)。
图7示出了本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株对养虾废水的脱氮实验结果。
具体实施方式
下面对本发明进行详细的描述。需理解,以下描述仅以示例方式来对本发明进行说明,无意于对本发明的范围进行限制,本发明的保护范围以随附权利要求为准。并且,本领域技术人员理解,在不背离本发明的精神和主旨的情况下,可以对本发明技术方案进行修改。
如上所述,本发明人通过将西太平洋海水在以亚硝态氮为氮源的富集培养基中培育,随后进行分离、纯化和鉴定,得到一种季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)真菌菌株,并且发现该菌株具有脱氮生物活性,可以通过好氧硝化异养反硝化使水基溶液脱氮。
综上,本发明提供一种具有脱氮生物活性的异养硝化好养反硝化真菌菌株,其能够持续地消耗存在于含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的水基溶液如废水中的氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮,由此用于处理水基溶液、特别是含氮废水中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮,进而提供了一种废水处理的新工艺。
在第一方面,本发明提供了一种真菌菌株,所述真菌为季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii),所述菌株于2020年12月7日保藏于湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学的中国典型培养物保藏中心,保藏号为CCTCC M 2020860。
如上文和下文所述,该菌株是由西太平洋海水经富集培养基富集获得的。具体地,使采用西太平洋深海海水在分别以亚硝态氮(例如亚硝酸钠)和醋酸盐(如醋酸钠)为唯一氮源和碳源的富集培养基中培育一段时间,例如20-25天或三周左右,即完成富集。然后取上述富集后的培养液,涂布接种到PDA培养基上,待2-3天后,有单菌落长出。随后对所富集出来的真菌进行分离、纯化和鉴定,由此得到上述保藏菌株,并命名为Y8。
如本文所使用的,术语“脱氮”与“除氮”具有相同的含义,指将水体中的氨氮、硝态氮和亚硝态氮经一系列反应转化为氧化亚氮或者氮气气体排出水体。
在第二方面,本发明提供了第一方面的真菌菌株用于消耗氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的用途。
在本发明的上下文中,术语“氨氮”是指以游离氨(NH3)和铵离子(NH4 +)形式存在的化合氮。氨氮是水基溶液中的一种营养素,但是,若水基溶液中富含氨氮,则会导致水富营养化现象产生,并且氨氮是水基溶液中的主要耗氧污染物,因此,从某种程度来说,氨氮对鱼类及某些水生生物有毒害。
在本发明的上下文中,术语“硝态氮”是指以硝酸根离子(NO3 -)及其盐类形态存在的含氮化合物。在水基溶液中,硝态氮是含氮有机物经过一系列无机化反应的最终阶段的分解产物。
在本发明的上下文中,术语“亚硝态氮”是指以亚硝酸根离子(NO2 -)及其盐类形态存在的含氮化合物。亚硝态氮是氮循环的中间产物。亚硝态氮不稳定,可以氧化成硝态氮,也可以还原成氨氮。
如本文实施例部分所证实,本发明人发现,在进一步将分离并纯化出来的季也蒙毕赤酵母菌株分别放入硝化(以氨氮为氮源)和反硝化(以硝态氮或亚硝态氮为氮源)检测培养基进行培养时,发现本发明的保藏菌株能够成功地将氨氮氧化成亚硝态氮,并且能够将亚硝态氮转化为氧化亚氮(N2O)。进一步地,将本发明的保藏菌株培养于养虾废水中,然后检测氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的消耗情况,发现本发明的保藏菌株能够高效地降低了养虾废水中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的含量/浓度。
在第三方面,本发明提供了一种使水基溶液脱氮的方法,所述方法包括:使本发明第一方面的真菌菌株在适合与水基溶液中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮反应的反应条件下与水基溶液中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮接触。
在一个具体的实施方案中,所述反应条件包括在含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的水基溶液,在碳源存在下,在0%至20%的盐度条件下,温度为4℃至37℃,以及pH为5至8。
在一个优选的实施方案中,所述水基溶液可以是含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的废水,例如生活或工业废水。
在一个进一步的具体实施方案中,所述生活或工业废水可以是生活污水、食品加工废水、畜禽养殖污水等,但不限于此。
在又一个优选的实施方案中,所述盐度为10-20%。
在又一个优选的实施方案中,所述温度为5℃至28℃。
在又一个优选的实施方案中,所述pH为5-7,最优选为7。
在一个进一步优选的实施方案中,所述反应条件包括在含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的水基溶液,在碳源存在下,在15%的盐度条件下,温度为10℃,以及pH为7。
在又一个具体实施方案中,所述碳源可以选自葡萄糖、蔗糖、淀粉、琥珀酸盐、柠檬酸盐、醋酸盐、或其组合,但不限于此。
在进一步具体的实施方案中,所述琥珀酸盐、柠檬酸盐、醋酸盐可以是其钠盐或钾盐。例如,所述琥珀酸盐为琥珀酸钠、琥珀酸钾,所述柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾,所述醋酸盐为醋酸钠、醋酸钾。
在一个进一步具体的实施方案中,在硝态氮或亚硝态氮为唯一氮源的条件下,所述碳源为柠檬酸盐,如钠盐或钾盐,但不限于此。
在一个进一步优选实施方案中,在氨氮为唯一氮源的条件下,所述碳源为葡萄糖或者柠檬酸盐,如钠盐或钾盐,但不限于此。
在又一个具体实施方案中,所述含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的水基溶液是含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的废水。
不希望被理论束缚,在本发明的上下文中,水基溶液中的氮源可以仅包括一种氮源,也可以是氨氮、硝态氮和亚硝态氮的任意混合氮源。
在一个进一步具体的实施方案中,所述废水是生活或工业废水,例如生活污水、食品加工废水、畜禽养殖污水,但不限于此。
在第四方面,本发明提供了一种获得异养硝化好氧反硝化的季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)真菌菌株的方法,其包括:将来自含有季也蒙毕赤酵母真菌菌株的样本先在以亚硝态氮为唯一氮源的富集培养基中培养。
在一个具体的实施方案中,所述富集培养基包含:NaNO2 0.8g至1.2g、CH3COONa·3H2O 7.0g至8.0g或者对应量的CH3COONa、K2HPO4·3H2O 7.5g至8.0g或对应量的K2HPO4、KH2PO4 1.2g至1.7g、MgSO4·7H2O 0.05g至0.1g或对应量的MgSO4、NaCl 30g至35g、微量元素配方2mL,用蒸馏水补至1L,其中所述微量元素配方1L包含:Na2EDTA 63.7g、ZnSO4·7H2O3.9g或对应量的ZnSO4、CaCl2 5.5g、MnCl2·4H2O 5.06g或对应量的MnCl2、FeSO4·7H2O5.0g或对应量的FeSO4、Na2MoO4·2H2O 1.0g或对应量的Na2MoO4、CuSO4 1.01g、CoCl2·6H2O1.61g或者对应量的CoCl2,用蒸馏水补至1L。
在一个进一步具体的实施方案中,所述方法还包括:进一步将含有所述真菌菌株的所述富集培养基涂布于固体培养基上继续培养,直至长出单菌落。
在更进一步具体的实施方案中,所述固体培养基可以是PDA、CDA、MEA、YM或SDA培养基,但不限于此。如本领域技术人员所知,PDA是马铃薯葡萄糖琼脂培养基,CDA是察氏培养基,MEA是麦芽浸出液琼脂培养基,YM是酵母麦芽糖琼脂培养基,SDA是沙氏葡萄糖琼脂培养基。
在又一进一步具体的实施方案中,所述继续培养包括将所述单菌落转接至固体培养基中培养1次或多次,例如重复2、3、4或5次,但不限于此。
在一个更进一步具体的实施方案中,所述方法还包括根据ITS-rRNA基因序列对纯化得到的真菌菌株进行鉴定。
为了进一步确认所得到的真菌菌株为季也蒙毕赤酵母,使用本领域技术人员熟知的方法(如Fast DNATM SPIN Kit for Soil试剂盒)提取所得酵母的基因组DNA,并对基因组DNA中的ITS序列片段进行扩增,扩增的引物为ITS4(SEQ ID NO:2:5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和ITS5(SEQ ID NO:3:5’-TCCTCCGCTTATTGATAGC-3’。扩增好的ITS序列片段产物大约为600bp,对其进行一代测序。将测序得到的序列与NCBI数据库中的相应序列进行序列比对,以相似度为≥97%,优选为98%至100%标准确定该真菌的种属关系。结合其形态学观察,确定这株酵母为季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii),其在本文中被命名为Y8。
因此,本发明提供了一种异养硝化好氧反硝化的季也蒙毕赤酵母真菌菌株Y8。本发明人通过对该酵母菌株Y8在不同碳源条件下的脱氮实验进行优化,使其在3天内对水基溶液中的氨氮、硝态氮、亚硝态氮的去除率分别达到了100%、86.78%、85.57%。相比没有优化的脱氮条件和培养基,菌株在除氨氮、硝态氮、亚硝态氮方面分别提升了46.07%、34.14%和36.71%。由此,本发明的季也蒙毕赤酵母真菌菌株Y8能够实现对含氮废水进行高效经济的脱氮,具有广泛应用于生活或工业废水中以去除氨氮、硝态氮、亚硝态氮的潜力,为解决日益严重的含氮化合物对环境的污染问题提供新的解决方案。
下文中,结合示例性的实施方案会更详细地描述本发明。然而,本文公开的示例性的实施方案仅出于示例的目的,而不应该被认为旨在解释本发明的范围。
实施例
实施例1.菌株分离、纯化和鉴定
配制富集培养液(以NO2 -为唯一氮源)。1L经配制的富集培养基包括:NaNO2 1.0g、CH3COONa·3H2O 8g、K2HPO4·3H2O 8g、KH2PO4 1.4g、MgSO4·7H2O 0.05g、NaCl 30g、微量元素配方2mL,用蒸馏水补至1L,其中所述微量元素配方1L包含:Na2EDTA 63.7g、ZnSO4·7H2O3.9g、CaCl2 5.5g、MnCl2·4H2O 5.06g、FeSO4·7H2O 5.0g、Na2MoO4·2H2O 1.0g、CuSO41.01g、CoCl2·6H2O 1.61g,用蒸馏水补至1L。调节培养基的pH为7.0至7.2。
分离与纯化。把西太平洋深海海水1mL转接到上述富集培养液中培养3周后,取富集配培养液1mL涂布接种到PDA分离培养基(马铃薯葡萄糖琼脂培养基)上。2-3天后,有单菌落长出后,即为富集完成。将富集得到的单菌落转接到新的PDA培养基上纯化,最终得到一株白色粘稠状菌体。
使用扫描电子显微镜对得到的菌体进行观测,发现其具有明显的酵母结构,细胞形态为椭圆形,直径大小为3-4μm,菌体照片如图1所示。
基因序列鉴定。将经分离、纯化得到的酵母菌体接种于YPG培养基(酵母浸出粉胨葡萄糖培养基)中培养3天后,以8000rpm/s的转速进行离心,并收集菌体。使用Fast DNATMSPIN Kit for Soil试剂盒提取酵母菌体的基因组DNA,并对基因组DNA中的ITS序列片段进行扩增,扩增引物为ITS4(SEQ ID NO:2:5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和ITS5(SEQ ID NO:3:5’-TCCTCCGCTTATTGATAGC-3’)。
扩增得到的片段大小约为600bp。将扩增得到的ITS序列片段产物委托厦门铂瑞生物科技公司进行一代测序。对测序完成的序列文件使用BioEdit软件进行分析,在把低峰很高的不准确的序列片段去除后,使用完整的序列放入NCBI的Blast中进行定位分析确定其种属地位。
结果发现该酵母与菌株Meyerozyma guilliermondii CBS:12037相似度为99.8%(登录号为MK394108.1)。结合其形态学观察,确定这株酵母为Meyerozymaguilliermondii。该菌株于2020年12月7保藏在湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学的中国典型培养物保藏中心,保藏号为:CCTCC M 20200860。
SEQ ID NO:1的序列如下:AAACCTTACACACAGTGTCTTTTTGATACAGAACTCTTGCTTTGGTTTGGCCTAGAGATAGGTTGGGCCAGAGGTTTAACAAAACACAATTTAATTATTTTTACAGTTAGTCAAATTTTGAATTAATCTTCAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTCGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATATGAATTGCAGATTTTCGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCTCTGGTATTCCAGAGGGCATGCCTGTTTGAGCGTCATTTCTCTCTCAAACCCCCGGGTTTGGTATTGAGTGATACTCTTAGTCGGACTAGGCGTTTGCTTGAAAAGTATTGGCATGGGTAGTACTAGATAGTGCTGTCGACCTCTCAATGTATTAGGTTTATCCAACTCGTTGAATGGTGTGGCGGGATATTTCTGGTATTGTTGGCCCGGCCTTACAACAACCAAACAAGTTTGACCTCAAATCAGGTAGGAATACCCGCTGAACTT。
实施例2.配制季也蒙毕赤酵母Y8菌株母液
使用100mL的YPG培养基(酵母浸出粉胨葡萄糖培养基)对实施例1中纯化得到的季也蒙毕赤酵母Y8菌株进行摇床培养3天,温度为25℃,转速为120rpm。对于培养后的季也蒙毕赤酵母Y8,10000r/min离心5分钟,收集菌体。收集后的菌体用无菌生理盐水重悬后,再次离心收集菌体,然后将菌体清洗两次。再次收集清洗后的菌体,加入50mL的无菌生理盐水进行重悬混匀,由此配制得到季也蒙毕赤酵母Y8的母液。该母液用于后续的废水脱氮能力实验。
实施例3.不同碳源条件下的脱氮实验
在三角瓶中配制18种各100mL无机脱氮盐培养基,以醋酸钠、琥珀酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖、蔗糖、或淀粉为碳源,以NH4Cl(硝化)、NaNO2(反硝化)、或NaNO3(反硝化)为氮源。这18种培养基的成分如表1所示。
表1:18种无机脱氮盐培养基的成分。
Figure BDA0003145672980000101
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Figure BDA0003145672980000111
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Figure BDA0003145672980000121
在115℃对上述18种培养基进行30分钟灭菌后,接种实施例2中配制的季也蒙毕赤酵母Y8母液100μL,然后放入25℃、120r/min摇床中培养72小时。在培养期间每隔12小时检测一次培养基中的氨氮、硝态氮和亚硝态氮的浓度。针对氨氮的检测方法为次溴酸钠氧化法,针对硝态氮的检测方法为锌镉还原法,针对亚硝态氮的检测方法为重氮-偶氮法。72小时后的最终检测结果列于图2中。
由图2可知,在硝态氮或为唯一氮源的条件下,酵母Y8利用柠檬酸钠除硝态氮的效率最高;在亚硝态氮为唯一氮源的条件下,酵母利用柠檬酸除亚硝态氮的效率最高;在氨氮为唯一氮源的条件下,利用葡萄糖的除氨氮效率最高。
由此可知,本发明的酵母菌株Y8能够同时利用广泛的碳源除去水体中的硝态氮、亚硝态氮和氨氮,同时发现菌株Y8去除氨氮能力最强,除硝态氮能力次之,相比之下,除亚硝态氮的能力最低。同时发现菌株Y8在铵盐和亚硝酸盐条件下有氧化亚氮气体产生,因此表明该酵母同时可以进行硝化作用和反硝化作用。
实施例4.不同盐度条件下的除氨氮实验
本实施例采用了柠檬酸钠硝化培养基(即,表1中编号为2的培养基),分别设置了5个盐度梯度,即硝化培养基中柠檬酸钠浓度分别为0%、5%、10%、15%、20%,进行实验以测试Y8菌株在不同的盐度条件下的除氨氮能力。
在115℃对不同盐度梯度的柠檬酸硝化培养基进行30分钟灭菌后,接种实施例2中配制的季也蒙毕赤酵母Y8母液100μL,然后放入25℃、120r/min摇床中培养72小时。在培养期间每隔12小时用次溴酸钠氧化法检测一次培养基中的氨氮浓度。72小时后的最终检测结果列于图3中。
结果发现,在本实施例的1%-20%的所有盐度梯度条件下,酵母Y8菌株均实现了一定的脱氮能力,并且其在15%的盐度条件下的除氨氮能力最强,除氨氮率高达92.7%。
实施例5.不同酸碱度条件下的除氨氮实验
本实施例采用柠檬酸钠硝化培养基(即,表1中编号为2的培养基),分别设置了4个酸碱度(pH=5、6、7和8),并测试酵母Y8菌株在这些不同酸碱条件下的除氨氮能力。
在115℃对不同pH值的柠檬酸硝化培养基进行30分钟灭菌后,接种实施例2中配制的季也蒙毕赤酵母Y8母液100μL,然后放入25℃、120r/min摇床中培养72小时。在培养期间每隔12小时用次溴酸钠氧化法检测一次培养基中的氨氮浓度。72小时后的最终检测结果列于图4中。
结果发现,酵母Y8菌株在pH为5~7的情况下,相比于pH为8的情况,均具有更强的除氨氮能力,并且在pH为7的条件下,除氨氮能力最强,除氨氮率达到了69.44%(图4)。
实施例6.不同温度条件下的除硝态氮和除氨氮实验
本实施例采用醋酸钠硝化培养基(表1中编号为3的培养基)和醋酸钠硝酸盐反硝化培养基(表1中编号为9的培养基),分别设置了4℃、10℃、28℃和37℃这4个温度实验组,以检测酵母菌株Y8在不同的温度条件下除氨氮和除硝态氮的能力,结果于图5和图6中示出。
结果发现,无论是除氨氮还是除硝态氮,酵母Y8菌株在10℃的冷环境中的脱氮能力均高于其它温度环境中的脱氮能力。由图5可知,在硝态氮环境中,28℃的室温环境下的除硝态氮率为46.15%,而10℃的冷环境中,除硝态氮率为74.7%。同样,由图6可知,在氨氮环境中,28℃的室温环境下的除氨氮率为48.5%,而10℃的冷环境中,除氨氮率接近64.5%。同时也发现,酵母Y8不但10℃的除氨氮和硝态氮的能力强,它的生物量的产生在10℃条件下也最高,其次是在28℃条件下。
实施例7.养虾废水中的脱氮实验
量取养虾废水400mL,放入1L的三角瓶中,然后加入10mL生物量为0.981的本发明的酵母菌株Y8,曝气培养3天,分别检测未经本发明的酵母菌株处理的养虾废水和经本发明的酵母菌株处理的养虾废水中氨氮和亚硝酸盐的含量,结果列于图7中。
由图7可知,相比未经本发明的酵母菌株处理的养虾废水,经处理的养虾废水中氨氮含量下降了74.5%,即氨氮的去除效率达到了74.5%,亚硝酸盐含量下降了93.3%,即亚硝酸的去除效率高达93.3%。
上述数据表明,本发明的酵母菌株Y8具有高效的硝化和反硝化能力,当实际应用于畜禽养殖污水中时,也显示出高效脱氮的作用。
序列表
<110> 自然资源部第三海洋研究所
<120> 异养硝化好氧反硝化真菌菌株及其分离方法和用途
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 519
<212> DNA
<213> 季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)
<400> 1
aaaccttaca cacagtgtct ttttgataca gaactcttgc tttggtttgg cctagagata 60
ggttgggcca gaggtttaac aaaacacaat ttaattattt ttacagttag tcaaattttg 120
aattaatctt caaaactttc aacaacggat ctcttggttc tcgcatcgat gaagaacgca 180
gcgaaatgcg ataagtaata tgaattgcag attttcgtga atcatcgaat ctttgaacgc 240
acattgcgcc ctctggtatt ccagagggca tgcctgtttg agcgtcattt ctctctcaaa 300
cccccgggtt tggtattgag tgatactctt agtcggacta ggcgtttgct tgaaaagtat 360
tggcatgggt agtactagat agtgctgtcg acctctcaat gtattaggtt tatccaactc 420
gttgaatggt gtggcgggat atttctggta ttgttggccc ggccttacaa caaccaaaca 480
agtttgacct caaatcaggt aggaataccc gctgaactt 519
<210> 2
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
tccgtaggtg aacctgcgg 19
<210> 3
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
tcctccgctt attgatagc 19

Claims (12)

1.一种真菌菌株,所述真菌为季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii),所述菌株于2020年12月7日保藏于湖北省武汉市洪山区八一路武汉大学的中国典型培养物保藏中心,保藏号为CCTCC M 2020860。
2.根据权利要求1所述的真菌菌株用于消耗氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的用途。
3.一种使水基溶液脱氮的方法,所述方法包括:使根据权利要求1所述的真菌菌株在适合与水基溶液中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮反应的反应条件下与水基溶液中氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮接触。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述反应条件包括在含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的水基溶液,在碳源存在下,在0%至20%的盐度条件下,温度为4℃至37℃,以及pH为5至8。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述反应条件包括在含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的废水中,在碳源存在下,在10%至20%的盐度条件下,温度为5℃至28℃,以及pH为5-7。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,所述反应条件包括在含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的废水中,在碳源存在下,在15%的盐度条件下,温度为10℃,以及pH为7。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法,其中,所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、淀粉、琥珀酸盐、柠檬酸盐、醋酸盐。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述琥珀酸盐是琥珀酸钠或琥珀酸钾;所述柠檬酸盐是柠檬酸钠或柠檬酸钾;以及所述醋酸盐是醋酸钠或醋酸钾。
9.根据权利要求4-6中任一项所述的方法,其中,在硝态氮或亚硝态氮为唯一氮源的条件下,所述碳源为柠檬酸钠或柠檬酸钾。
10.根据权利要求4-6中任一项所述的方法,其中,在氨氮为唯一氮源的条件下,所述碳源为葡萄糖、柠檬酸钾或柠檬酸钠。
11.根据权利要求5或6所述的方法,其中,所述含有氨氮、硝态氮和/或亚硝态氮的废水是生活或工业废水。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述生活或工业废水是生活污水、食品加工废水、和/或畜禽养殖污水。
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CN117887594B (zh) * 2024-03-14 2024-06-25 西安建筑科技大学 一种无机电子供体强化好养反硝化曲霉菌Aspergillus sp.DH4及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103484378A (zh) * 2013-08-09 2014-01-01 太原理工大学 一株异养硝化好氧反硝化真菌及其培养方法和用途
CN106190875A (zh) * 2016-07-13 2016-12-07 江西沃邦兴环保科技有限公司 一种高盐耐受环境下的耐盐菌菌株及其筛选方法和应用
CN110669674A (zh) * 2019-08-16 2020-01-10 自然资源部第三海洋研究所 一种反硝化真菌菌株及其分离方法和用途
CN110846256A (zh) * 2019-12-04 2020-02-28 温州创源环境科技有限公司 一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103484378A (zh) * 2013-08-09 2014-01-01 太原理工大学 一株异养硝化好氧反硝化真菌及其培养方法和用途
CN106190875A (zh) * 2016-07-13 2016-12-07 江西沃邦兴环保科技有限公司 一种高盐耐受环境下的耐盐菌菌株及其筛选方法和应用
CN110669674A (zh) * 2019-08-16 2020-01-10 自然资源部第三海洋研究所 一种反硝化真菌菌株及其分离方法和用途
CN110846256A (zh) * 2019-12-04 2020-02-28 温州创源环境科技有限公司 一种费氏柠檬酸杆菌、制备方法及氨氮污水去氮处理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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高效脱氮好氧反硝化菌的筛选及其污水处理工艺优化;李翔;廖焰焰;夏婷婷;王筱兰;;江西师范大学学报(自然科学版)(03);全文 *

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