CN114180728A

CN114180728A - 弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用

Info

Publication number: CN114180728A
Application number: CN202111405959.XA
Authority: CN
Inventors: 李科褡; 杨园园; 雷婷; 李剑; 姚勇; 张敏敏; 杨敬葵; 武晓
Original assignee: Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Current assignee: Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-03-15

Abstract

本发明公开了弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用。属于微生物技术领域。本发明针对传统生物处理法的不足，筛选发现弗氏柠檬酸杆菌可以高效降解DMAc，具有操作简单、成本低廉、环保等诸多优点。

Description

弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，更具体的说是涉及弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用。

背景技术

DMAc(N，N-二甲基乙酰胺)是一种无色透明的非质子高极性溶剂，溶解力强，能与水、芳香族化合物、酯、酮、醇、醚、苯和三氯甲烷等任意混溶，且能使化合物分子活化等诸多优点，作为一种重要的化工原料，大量应用于纺丝、医药、农药、有机原料、石油化工等诸多行业。

但由于其广泛和大量的应用，DMAc工业废水排放量也日益增加，DMAc污染日趋严重，给环境和生态系统带来很大压力。根据已有研究结果，DMAc对动物和人体有一定的毒害作用，DMAc对人体呼吸系统及皮肤又刺激作用，会引起肝脏和神经系统损伤，还具有一定的生殖毒性。

目前，DMAc废水处理方法主要有物理法(如蒸馏法、吸附法)、化学法(芬顿氧化法、电解法)和生物法(如生物膜法、厌氧生物法)。然而，这些方法分别存在不同的缺点，例如：溶剂蒸馏回收需要的能耗高，吸附法产生固体废物仍需后续处理，芬顿法和电解法成本高，需要在废水中引入新的化学药剂，可能引起二次污染等。

故，生物法在DMAc废水处理，乃至水处理领域，一直处于核心地位。但传统的生物处理法受环境、微生物生长特性等因素影响较大，出水水质较难稳定。

因此，如何利用微生物有效处理DMAc废水是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用。本发明针对生物处理法的不足，筛选发现弗氏柠檬酸杆菌在简单的操作条件下能将废水中的DMAc成分快速降解，进而转化为CO₂和H₂O，对环境无副作用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用。

优选的：DAMC降解率≥90％。

优选的：应用于环境污染治理。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用，取得的技术效果为针对传统生物处理法的不足，筛选发现弗氏柠檬酸杆菌可以高效降解DMAc，具有操作简单、成本低廉、环保等诸多优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的鉴定电泳图，其中，左边是mark，a、b分别是鉴定样品与标准样品实际电泳图。

图2附图为本发明提供的MBR废水模拟处理装置图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用。

实施例1

实验步骤：

LB培养基配比为：NaCl 1％、蛋白胨1％、酵母浸出粉0.5％、琼脂2％～3％。

1、从膜生产厂房排水沟收集污泥约10g，加入100ml无菌水中，35℃、150rpm培养约4h，制备成菌悬液。

2、将菌悬液按10^-1、10^-2、10^-3、10^-4稀释后，分别涂布在LB培养基上，然后放入培养箱中培养48h，培养温度37℃。LB培养基配比为：NaCl 1％、蛋白胨1％、酵母浸出粉0.5％、琼脂2％～3％。

3、从步骤2中的培养皿中分别挑取不同形态的菌落，在LB培养基上划线，37℃培养48h。

4、重复步骤3。

5、通过步骤3、4划线分离出不同形态的菌落，分别接种到DMAC培养基中，37℃、150rpm培养24h。DMAC培养基配比为：DMAC 0.1％、NaCl 1％、蛋白胨1％、酵母浸出粉0.5％。

6、观察步骤5中的样品，挑选出浑浊的培养基，接种到0.4％的DMAC培养基中，同时设不接种的空白对照组，37℃、150rpm培养24h。

7、对步骤6中的DMAC培养基和空白对照组进行液相色谱分析，计算DMAC的降解率。

8、从步骤7中选取DMAC降解率高的样品，对菌株种属进行鉴定。

实验结果：

1、步骤4后，共分离出4中不同形态的菌落。

2、步骤5中1个DMAC培养基样品变浑浊。

3、步骤7测定DMAC峰面积，发现接种菌后DAMC降解率约50％。

4、经常规16SrDNA比对，参见图1，a中最亮的条带与b中从上往下第3个条带位置平行，鉴定样品的基因序列长度大概在1500个碱基对。确保提取的DNA没有问题后，下一步鉴定样品菌的种属，经鉴定，步骤5中浑浊DMAC培养基对应的菌株鉴定为柠檬酸杆菌属，具体为弗氏柠檬酸杆菌。

实施例2

利用本发明筛选出的弗氏柠檬酸杆菌进行DMAC降解实验，具体步骤如下：

1、从冷藏的斜管中挑取弗氏柠檬酸杆菌接种到100mL的LB液体培养基中，约37℃、150rpm培养24h，制备种液；

2、吸取1mL种液，接种到100mL含DMAC的无机盐液体培养基中，无机盐培养基配方为：Na₂HPO₄·2H₂O 2.0g L^-1，MgSO₄0.5g L^-1，KCl 0.5g L^-1，KH₂PO₄1.0g L^-1，Fe₂(SO4)₃·H₂O0.2g L^-1，CaCl₂·2H₂O 0.1g L^-1。DMAC初始添加浓度为0.5mg/L，37℃、150rpm条件下震荡培养24h后，取样检测DMAC浓度为0.37mg/L，48h取样检测DMAC浓度为0.11mg/L，72h后取样检测DMAC浓度为0.03mg/L。

结果表明：弗氏柠檬酸杆菌对DMAC有较好的降解效果。

实施例3

利用本发明筛选出的弗氏柠檬酸杆菌，模拟含DMAC费废水处理实验，具体步骤如下：

2、在200L容量的MBR废水处理模拟装置(参见图2)，按500mg/L浓度配置DMAC溶液120L，并加入聚氨酯生物填料，开启曝气泵，曝气量20L/min。

3、将100mL种液及1L无机盐培养基倒入废水中，废水连续曝气处理，一定时间后通过中空纤维膜组件取水样100mL，进行DMAC浓度测定，测定结果见表1。无机盐培养基配方为：Na₂HPO₄·2H₂O 2.0g L^-1，MgSO₄0.5g L^-1，KCl 0.5g L^-1，KH₂PO₄1.0g L^-1，Fe₂(SO4)₃·H₂O0.2g L^-1，CaCl₂·2H₂O 0.1g L^-1。

表1含DMAC废水处理结果表

序号	处理时间h	DMAC浓度mg/L
			1	0	500
2	6	473.4
			3	24	198.3
4	48	103.3
			5	72	57.8
6	96	53.2

结果表明：弗氏柠檬酸杆菌可显著降低DMAC浓度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.弗氏柠檬酸杆菌在高效降解DMAc中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，DAMC降解率≥90％。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，应用于环境污染治理。