CN115558625A - 一种低温脱氮斡氏假单胞菌株及其应用 - Google Patents
一种低温脱氮斡氏假单胞菌株及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种低温脱氮斡氏假单胞菌株及其应用，它属于环境生物技术领域，涉及一种斡氏假单胞菌株及其应用。本发明的目的是要筛选出一株能够在低温条件下适应反应器运行且具备脱氮能力的菌株，从而提高北方寒冷条件下污水处理厂的脱氮能力。斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN‑1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCC No.25880。一种低温脱氮斡氏假单胞菌株用于低温脱氮。
Description
技术领域
本发明属于环境生物技术领域，涉及一种斡氏假单胞菌株及其应用。
背景技术
氮元素浓度常作为衡量自然环境中平衡稳定的重要标准，水体中氨氮浓度过高时，会导致水体富营养化；水中硝氮浓度过高时，会导致癌症以及婴儿发育畸形，因此去除水中的氮素一直是污水处理过程中重点问题。北方地区进入冬季后，由于水体温度偏低，脱氮能力明显受到严重抑制，导致氮素难以脱除。因此，筛选出一株能够在低温条件下适应反应器运行且具备脱氮能力的菌株对提升北方污水厂的脱氮能力来说十分必要。
发明内容
本发明的目的是要筛选出一株能够在低温条件下适应反应器运行且具备脱氮能力的菌株，从而提高北方寒冷条件下污水处理厂的脱氮能力，而提供一种低温脱氮斡氏假单胞菌株及其应用。
一种低温脱氮斡氏假单胞菌株，其特征在于所述菌株为斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCCNo.25880。
一种低温脱氮斡氏假单胞菌株用于低温脱氮。
斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1的性质如下：
将斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1接种至培养基上，10℃培养，菌落呈圆形，褐色，表面光滑，不透明。利用16SrRNA的方法进行测序，序列比对可知，与斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1同源性最相近的是斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)，确定为斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)，将序列上传到Genbank数据库中，得到其登录号：OP704175。
发明的有益效果：
一、采用本发明的斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温条件下去除水中氨氮，去除率可达90.1％；
二、采用本发明的斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温条件下去除水中硝态氮，去除率可达95.0％；
三、采用本发明的斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1低温条件下同时去除氨氮及硝态氮，去除率可达79.1％；
本发明还提供了上述斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1的筛选鉴定方法，包括以下步骤：将低温反应器中好氧颗粒污泥进行富集培养，分离纯化，逐级筛选，即可获得：
上述好氧颗粒污泥来源于稳定在10℃低温条件稳定运行的SBR反应器中。
附图说明
图1为实施例1中斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温下对氨氮的去除效果图；
图2为实施例1中斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温下对硝态氮的去除效果图；
图3为实施例1中斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温下对混合氮源的去除效果图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
具体实施方式一：本实施方法是一种低温脱氮斡氏假单胞菌的筛选、鉴定包括以下步骤：
(一)富集和筛选：从实验室自培养的低温好氧颗粒污泥SBR反应器中获取成熟颗粒污泥，取10mL颗粒污泥置于富集驯化培养基中，恒温摇床10℃、160rpm/min培养至菌种富集，取富集后菌液梯度稀释，涂布至固体培养基中10℃，倒置培养，挑起单一菌落分别置于异养硝化培养基、好氧反硝化培养基中10℃、160rpm/min培养进一步进行脱氮能力驯化，取成熟菌液置于固体培养基中进行平板划线，倒置至10℃培养箱培养，重复划线3次，获得纯菌，编号并保藏。
上述培养基灭菌条件为：
富集驯化培养基：C4H4Na2O4 4.7g/L、NH4Cl 0.45g/L、KNO3 0.72g/L、KH2PO4 1.5g/L、MgSO4·7H2O 0.1g/L、FeSO4·7H2O 0.03g/L、微量元素2mL，蒸馏水1000mL，pH 7.2～7.5，在121℃下灭菌30min；
异养硝化培养基：C4H4Na2O4 4.7g/L、NH4Cl 0.45g/L、KH2PO4 1.5g/L、Na2HPO47.9g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、微量元素2mL，蒸馏水1000mL，pH 7.2～7.5，在121℃下灭菌30min；
好氧反硝化培养基：C4H4Na2O4 4.7g/L、KNO3 0.72g/L、KH2PO4 1.5g/L、Na2HPO47.9g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、微量元素2mL，蒸馏水1000mL，pH 7.5，在121℃下灭菌30min；
固体培养基：C4H4Na2O4 4.7g/L、NH4Cl 0.45g/L、KH2PO4 1.5g/L、Na2HPO4 7.9g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、微量元素2mL，琼脂糖1.8g/L，蒸馏水1000mL，pH 7.2～7.5，在121℃下灭菌30min。
上述培养基中的微量元素成分：EDTA 50g/L、ZnSO4 2.2g/L、FeSO4·7H2O 5.0g/L、MnCl2·4H2O 5.06g/L、CaCl2 5.5g/L、CoCl2·6H2O 1.61g/L、CuSO4·5H2O 1.57g/L、(NH4)6Mo7O2·4H2O 1.1g/L，蒸馏水1000mL。
(二)鉴定：将筛选获得的褐色菌株寄送生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序，将测序结果在Genbank数据库中进行对比，确定为斡氏假单胞菌(Pseudomonasveronii)，见表1所示；
表1
具体实施方式二：本实施方式一种低温脱氮斡氏假单胞菌株，所述菌株为斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCC No.25880。
具体实施方式三：本实施方式是：一种低温脱氮斡氏假单胞菌株用于低温脱氮。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三的不同点是：一种低温脱氮斡氏假单胞菌株在低温条件下用于去除水中的氨氮、硝态氮或总氮。其它步骤与具体实施方式二或三相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：一种低温脱氮斡氏假单胞菌在低温条件下用于去除水体中的氨氮，具体是按以下步骤完成的：
一、向仅含有氨氮的异养硝化培养基中加入低温脱氮斡氏假单胞菌菌液，得到混合培养基；
步骤一中所述的混合培养基中低温脱氮斡氏假单胞菌菌液的接种量为1％；
步骤一中低温脱氮斡氏假单胞菌菌液中低温脱氮斡氏假单胞菌含量为1.5×109CFU/mL；
步骤一中含有氨氮的异养硝化培养基中氨氮的浓度为120mg/L；
步骤一中所述的低温脱氮斡氏假单胞菌为斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCC No.25880；
步骤一中所述仅含氨氮的异养硝化培养基的配方为：C4H4Na2O4 4.7g/L、NH4Cl0.45g/L、KH2PO4 1.5g/L、Na2HPO4 7.9g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、微量元素2mL，水1000mL；培养基的pH为7.4～7.6，在121℃下灭菌30min；
二、首先将混合培养基放入摇床，然后在10℃下培养7d，取出后再以4℃，4000rpm/min离心5min，完成氨氮的去除。
图1为实施例1中斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温下对氨氮的去除效果图。
实施例2：一种低温脱氮斡氏假单胞菌在低温条件下用于去除水体中的硝态氮，具体是按以下步骤完成的：
一、向仅含有硝态氮的好氧反硝化培养基中加入低温脱氮斡氏假单胞菌菌液，得到混合培养基；
步骤一中所述混合培养基中低温脱氮斡氏假单胞菌菌液的接种量为1％；
步骤一中所述低温脱氮斡氏假单胞菌菌液中低温脱氮斡氏假单胞菌含量为1.5×109CFU/mL；
步骤一中仅含有硝态氮的好氧反硝化培养基中硝态氮的浓度为100mg/L；
步骤一中所述的低温脱氮斡氏假单胞菌为斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCC No.25880；
步骤一中仅含有硝态氮的好氧反硝化培养基的配方为：C4H4Na2O4 4.7g/L、KNO30.72g/L、KH2PO4 1.5g/L、Na2HPO4 7.9g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、微量元素2mL，水1000mL；培养基的pH为7.5，在121℃下灭菌30min；
二、首先将混合培养基放入摇床，然后在10℃下培养7d，取出后再以4℃，4000rpm/min离心5min，完成硝态氮的去除。
图2为实施例1中斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温下对硝态氮的去除效果图。
实施例3：一种低温脱氮斡氏假单胞菌在低温条件下用于去除水体中的总氮，具体是按以下步骤完成的：
一、向以氨氮和硝态氮为总氮的培养基中加入低温脱氮斡氏假单胞菌菌液，得到混合培养基；
步骤一中所述混合培养基中低温脱氮斡氏假单胞菌菌液的接种量为1％；
步骤一中所述低温脱氮斡氏假单胞菌菌液中低温脱氮斡氏假单胞菌含量为1.5×109CFU/mL；
步骤一中以氨氮和硝态氮为总氮的培养基中总氮的浓度为220mg/L；
步骤一中所述的低温脱氮斡氏假单胞菌为斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCC No.25880；
步骤一中以氨氮和硝态氮为总氮的培养基配方为：C4H4Na2O4 4.7g/L、NH4Cl0.45g/L、KNO3 0.72g/L、KH2PO4 1.5g/L、MgSO4·7H2O 0.1g/L、FeSO4·7H2O 0.03g/L、微量元素2mL，水1000mL；培养基的pH为7.4～7.6，在121℃下灭菌30min；
二、首先将混合培养基放入摇床，然后在10℃下培养7d，取出后再以4℃，4000rpm/min离心5min，完成总氮的去除。
图3为实施例1中斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1在低温下对混合氮源的去除效果图。
从图1、2和3可知，在10℃的低温条件下，斡氏假单胞菌(Pseudomonas veronii)TN-1对以氨氮为唯一氮源的培养基中氨氮去除率可达90.1％；以硝态氮为唯一氮源的好氧反硝化培养基中硝态氮的去除率可达95.0％；以氨氮、硝态氮为总氮的培养基中对总氮的去除率可达79.1％。
Claims (4)
1.一种低温脱氮斡氏假单胞菌株，其特征在于所述菌株为斡氏假单胞菌(Pseudomonasveronii)TN-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年10月09日，保藏号为CGMCC No.25880。
2.如权利要求1所述的一种低温脱氮斡氏假单胞菌株的应用，其特征在于一种低温脱氮斡氏假单胞菌株用于低温脱氮。
3.根据权利要求2所述的一种低温脱氮斡氏假单胞菌株的应用，其特征在于一种低温脱氮斡氏假单胞菌株在低温条件下用于去除水中的氨氮、硝态氮或总氮。
4.根据权利要求2或3所述的一种低温脱氮斡氏假单胞菌株的应用，其特征在于所述的低温为10℃。
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