CN117965310A - 一种脱氮除磷微藻及其筛选方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微藻培养和筛选领域,具体涉及一种脱氮除磷微藻及其筛选方法与应用。本发明经过分离纯化,根据生长量及脱氮除磷情况,筛选出可利用挥发性脂肪酸且具有脱氮除磷功能的微藻,其生物量可达0.29 g/L,氮去除效率可达89.13%,磷去除效率可达92.95%,通过形态学及分子生物学鉴定,确定其为链带藻,并命名为Desmodesmus sp.XNY‑2104。本发明筛选出一株可以利用挥发性脂肪酸且具有脱氮除磷效果的新型微藻,有助于解决微藻培养过程中有机碳源成本过高的问题,有利于增强废水的脱氮除磷效率,具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于微藻培养和筛选领域,具体涉及一种脱氮除磷微藻及其筛选方法与应用。
背景技术
传统的废水脱氮除磷的方法(物理法、化学法)具有有机物降解快、反应条件温和、不易产生二次污染等优点,然而在实际运用中还存在一些问题,主要包括以下两个方面:物理法对成分复杂的废水中某些溶解性杂质的去除效果不理想,其处理精度及处理能耗也限制了其应用场景;化学法对污染物降解选择性差,设备投资高,运行成本高。
目前,微藻技术作为一种新式高效的废水生物处理技术得到了国内外学者的广泛研究,该技术优势在于工艺简单,适应性广且处理效果好,利用微藻处理废水是无害化、稳定化及资源化的一种处理方式。微藻可以吸收同化废水中的氮磷元素转化为自身生长所需的物质,在实现废水氮磷净化、油脂积累和高价值副产品产出等方面显示出巨大潜力。在微藻的培养过程中,需要消耗大量的营养资源,一般微藻培养所添加的有机碳源(葡萄糖、蔗糖、淀粉、甲醇等)成本较高,这限制了微藻培养的大规模发展,阻碍了其商业化应用。所以,寻求一种用于微藻培养的廉价有机碳源是实现微藻商业化规模应用的重要经济基础。
挥发性脂肪酸(VFAs)作为一种廉价碳源,其是厌氧消化过程中重要的中间产物,这类物质的积累不仅抑制产能过程还会危害环境。因此,若能筛选出可以利用VFAs生长并能高效脱氮除磷的优势藻株,既可以降低微藻生产的成本,又能强化去除氮、磷等物质,实现底物的梯级利用,这将实现低成本生产微藻和环境保护的双赢局面。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的第一个目的在于提供一种脱氮除磷微藻,所述微藻可利用挥发性脂肪酸,并且具有脱氮除磷的功能。
本发明的第二个目的在于提供上述脱氮除磷微藻的筛选方法,所述筛选方法具有操作简单及成本低等优点。
本发明的第三个目的在于提供上述脱氮除磷微藻的应用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种脱氮除磷微藻,所述脱氮除磷微藻保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏号为:CCTCC:NO M20232064。
进一步地,所述微藻的菌种保藏信息为:
保藏时间:2023年10月30日
保藏单位:中国典型培养物保藏中心
保藏编号CCTCC:NO M20232064
保藏单位地址:湖北省武汉市武昌区八一路珞珈山
分类命名:Desmodesmus sp.XNY-2104。
上述脱氮除磷微藻的筛选方法,所述筛选方法采用以下步骤:
(1)、采集水样,过滤,离心浓缩,向浓缩液中加入BG11培养基,置于光照培养箱内进行光照培养,每日摇晃两次以防沉淀,得到富集培养液;
(2)、将步骤(1)得到的富集培养液加入无菌水进行梯度稀释,将各梯度稀释液涂布于BG11固体培养基,置于光照培养箱中进行光照培养培养,培养至培养基上长出单菌落;
(3)、挑取步骤(2)得到的单藻落接入BG11培养基中,置于光照培养箱内富集培养,得到藻液;
(4)、将步骤(3)得到的藻液离心浓缩,接种至含有6g/L挥发性脂肪酸的BG11培养基中,置于光照培养箱内培养,根据生物量浓度,氮去除效率及磷去除效率筛选出优势藻株;
(5)、采用形态学鉴定和分子生物学鉴定的方法对步骤(4)获得的优势藻株进行种属鉴定。
进一步地,步骤(1)中,所述离心浓缩的转速为6000r/min,时间为6-10min,温度为4℃;
所述浓缩液及BG11培养基的体积比为1:3;
所述光照培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux,时间为7d。
进一步地,步骤(2)中,所述梯度稀释的稀释倍数分别为10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7及10-8;
所述BG11固体培养基为BG11培养基加入2%的琼脂;
所述光照培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux。
进一步地,步骤(3)中,所述富集培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux,时间为7d。
进一步地,步骤(4)中,所述挥发性脂肪酸由乙酸,丙酸及丁酸按照质量比(5-8):(1-4):(0-3)组成;
所述培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux,时间为7d;
所述生物量的测定方法为:取培养后得到的藻液,于680nm下测定吸光度,将吸光度带入以下公式计算得到所述生物量浓度:
BC(g/L)=0.7874OD680-0.0064R2=0.9998;
其中BC为生物量浓度;
所述氮去除效率的测定方法参照HJ 636-2012中记载的碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法进行测定;
所述磷去除效率的测定方法参照GB 11893-89中记载的钼酸铵分光光度法进行测定。
上述脱氮除磷微藻的应用,所述微藻用于去除废水中的氮磷。
进一步地,所述微藻用于去除含有挥发性脂肪酸的废水中的氮磷。
进一步地,所述挥发性脂肪酸由乙酸,丙酸及丁酸按照质量比(5-8):(1-4):(0-3)组成。
本发明通过筛选出能利用VFAs生长的不同微藻,对比其脱氮除磷效率,选出脱氮(TN)除磷(TP)能力最优的藻株,进一步对其进行形态学及分子生物学鉴定,最终确定该藻株为可以利用挥发性脂肪酸高效脱氮除磷的微藻。
有益效果:
本发明提供了一种利于增强废水脱氮除磷效率的新型优势微藻;本发明利用挥发性脂肪酸筛选高效脱氮除磷微藻的方法,筛选出能利用廉价碳源VFAs进行生长的不同微藻,有助于解决微藻培养过程中有机碳源成本过高的问题;通过对比不同微藻的生物量浓度和脱氮除磷效率,筛选出生物量浓度最高及脱氮除磷能力最优的藻株XNY-2104,其生物量可达0.29g/L,氮去除效果为89.13%,磷去除效果TP为92.95%,此筛选方法不但节约了培养微藻的碳源成本,而且步骤简单;本发明筛选出的新型优势微藻具有脱氮除磷的功能,可用于去除废水中的氮磷,具有重要的应用价值。
附图说明
图1为实施例1筛选出的五株藻株的显微镜观察图;
图2为XNY-2104藻株的ITS序列扩增结果图;
图3为XNY-2104藻株的系统发育树;
图4为不同比例的挥发性脂肪酸下XNY-2104藻株的生物量统计图,图4(a)为混养条件下XNY-2104藻株的生物量统计图,图4(b)为异养条件下XNY-2104藻株的生物量统计图;
图5为不同比例的挥发性脂肪酸下XNY-2104藻株的氮磷去除效果统计图:图5(a)为混养条件下XNY-2104藻株的氮去除效果统计图,图5(b)异养下条件下XNY-2104藻株的氮去除效果统计图,图5(c)为混养条件下XNY-2104藻株的磷去除效果统计图,图5(d)为异养条件下XNY-2104藻株的磷去除效果统计图。
具体实施方式
下面将以实施例的方式对本申请作进一步的详细描述,以使本领域技术人员能够实践本申请。应当理解,可以采用其他实施方式,并且可以做出适当的改变而不偏离本申请的精神或范围。为了避免对于使本领域技术人员能够实践本申请来说不必要的细节,说明书可能省略了对于本领域技术人员来说已知的某些信息。因此,以下详细描述不应以限制性的意义来理解,且本发明的范围仅由所附权利要求界定。以下的实施例便于更好地理解本申请,但并不用来限制本申请的范围。
实施例1藻株的筛选
1、2021年3月,自齐鲁工业大学校园污水中水站曝气生物滤池和大成河采集水样置于已灭菌的锥形瓶内密封储存并于1h内运回实验室。
2、水样经纱布过滤去除悬浮物后,进行离心浓缩,离心的温度为4℃,转速为6000r/min,时间为6-10min,收集下层的浓缩液,向浓缩液中按比例接入BG11培养基置于光照培养箱内富集培养,浓缩液和BG11培养基的体积比为1:3,光照培养箱的培养条件是25±1℃,5000lux,本发明所有光照培养条件均为25±1℃,5000lux;每日摇晃两次以防沉淀。
BG11培养基成分见表1:
表1BG11培养基成分
注:使用去离子水配制;用1M NaOH或者HCl调节PH到7.1。
3、步骤2中浓缩的水样富集培养大约7d后,加入无菌水进行梯度稀释,采用平板涂布分离法进行藻种分离,将不同稀释梯度的藻液用涂布棒均匀地涂在BG11固体培养基表面,盖好后放置于光照培养箱中培养,待培养基表面长出单藻落,挑取五种单藻落,分别命名为XNY-2101,XNY-2102,XNY-2103,XNY-2104及XNY-2105,接入100mL BG11培养基,置于光照培养箱中培养,培养7d后取2mL富集培养的藻液稀释后在电子显微镜下观察并记录形态,各藻株在光学显微镜下的形态观察如图1;光照培养箱的培育条件均为25±1℃,5000lux;所用BG11固体培养基为BG11培养基加入2%的琼脂制备而成。
BG11固体培养基的制备:在含6g/L VFAs的BG11培养基中加入2%的琼脂,装入锥形瓶并用纱布及无菌膜封口,高压灭菌30min,待培养基温度降至40-50℃在超净工作台中迅速倒入无菌培养皿中,制成BG11固体培养基。
稀释梯度分别为10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7及10-8共八个梯度,最终选择10-5梯度进行显微镜镜检观察菌株形态结构。
图1为实施例1筛选出的五株藻株的显微镜观察图;图1结果显示,XNY-2101,XNY-2102及XNY-2103微藻细胞显绿色。形状呈球形,近球形或椭圆形,单细胞,或数个细胞聚集于一起,细胞直径为3-8μm,根据显微形态学观察初步判定为球藻属;
XNY-2104藻株在光学显微镜下显绿色,藻细胞群体一般由2-4个扁平细胞组成,少见8个细胞。群体细胞平行排列成直线,细胞呈长椭圆形或长圆形,上、下端宽圆,细胞直径为3-7.5μm,长7-13μm,根据显微形态学观察初步判定为链带藻;
XNY-2105微藻细胞显绿色,由4-8个细胞组成的定型群体,细胞排列在一个平面上呈栅状或四角状排列,细胞直径为4-6μm,长10-13μm,根据显微形态学观察初步判定为栅藻属。
4、将所有在平板上分离纯化得到的藻株XNY-2101,XNY-2102,XNY-2103,XNY-2104及XNY-2105适量蘸取后分别接种于300mL BG11培养基中,置于光照培养箱内培养,光照培养箱的培育条件均为25±1℃,5000lux,培养7d后离心浓缩,离心的温度为4℃,转速为6000r/min,时间为6-10min,将离心后的各浓缩液分别接种至6g/L VFAs作外加碳源的600mL BG11培养基中,置于光照培养箱内培养,根据微藻生物量及氮磷去除情况筛选出优势藻株。
6g/L VFAs是由乙酸,丙酸及丁酸按照质量比为6:1:3组成。
4.1生物量的测定方法:
培养7d后,取摇匀后的藻液20mL,测定680nm下的吸光度,吸光度和生物量浓度的线性关系如下:
BC(g/L)=0.7874OD680-0.0064R2=0.9998
其中BC指生物量浓度。
4.2氮磷去除效率的测定方法:
培养7d后,取摇匀后的藻液20mL,经0.45μm滤膜过滤后收集滤液用于测定总氮(TN)去除及总磷(TP)去除的浓度。TN依据碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(参照HJ 636-2012)测定,TP依据钼酸铵分光光度法(参照GB 11893-89)测定。测得的吸光值根据各指标的吸光度与含量间的线性关系,经计算转化成浓度值以表征水质的变化。
表2为5株微藻XNY-2101,XNY-2102,XNY-2103,XNY-2104及XNY-2105在添加VFAs为外加碳源的BG11培养基中的生长量及氮磷去除效率统计表,XNY-2104藻株获得了最高的生物量0.29g/L,其氮(TN)去除效率为89.13%,磷(TP)去除效率为92.95%。因此,确定XNY-2104藻株为生物量最高及脱氮除磷能力最优的藻株,最终确定XNY-2104为可以利用挥发性脂肪酸高效脱氮除磷的微藻。
表2分离藻株的生物量浓度及氮磷去除率统计表
实施例2XNY-2104藻株的分子生物学鉴定
1、DNA提取
采用试剂盒提取基因组总DNA并进行扩增,ITS序列引物分别为:
5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3'(ITS1),
5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'(ITS4)。
PCR反应体系(50μL):
超纯水20μL,KOD OneTM PCR Master Mix 25μL,模板DNA 2μL,10μM引物各1.5μL;
PCR循环条件:
98℃变性10s,55℃退火8s,68℃延伸2s,共35个循环;
采用1%琼脂糖凝胶电泳验证得到的PCR产物,XNY-2104藻株的ITS序列扩增结果如图2所示,图2为XNY-2104藻株的ITS序列扩增结果图,结果显示,左泳道为DL 5000DNAMarker,中间泳道为空白对照,右泳道为样品,结果显示在500-700bp之间有明显条带,证明样品的ITS区域扩增成功。
2、测序
选取步骤1得到的条带清晰及无杂带的产物外送给科学指南针公司测序。
扩增产物测序结果如下:
GTAACAAGGTTTCCGTAGGTGAACCTGCGGAAGGATCATTGAATATGCAAACCACAACACGCACTCTTTACTTGTGTACCGACGTTAGGTCATAACCTTAACCCGGTTTGGCCTACTAACCTACACACCATTGACCAACCATTGCTTAAACCAAACTCTGAAGTTTCGGCTGCTGTTAATCGGCAGTTTTAACGAAAACAACTCTCAACAACGGATATCTTGGCTCTCGCAACGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATACGTAGTGTGAATTGCAGAATTCCGTGAACCATCGAATCTTTGAACGCATATTGCGCTCGACTCCTCGGAGAAGAGCATGTCTGCCTCAGCGTCGGTTTACACCCTCACCCCTCTTCCTTTTCAAGGAAGCTTGTCGTGCTTGCTCAAGCCGGCATCAGGGGTGGATCTGGCCCTCCCAATCGGAGTCACTTTCGGTTGGGTTGGCTGAAGCACAGAGGCTTAAACTGGGACCCCATTCGGGCTCAACTGGATAGGTAGCAACACCCTCGGGTGCCTACACGAAGTTGTGTCTGAGGACCTGGTTAGGAGCCAAGCAGGAAACGCGTCTTTGGCGCGTATCTTTGTATTCGACCTGAGCTCAGGCAAGGCTACCCGCTGAACTTAAGCATATCA
根据测序结果,在NCBI数据库中找到同源序列进行同源性比较,并构建系统发育树,最终确定藻株的种属并进行命名,图3为XNY-2104藻株的系统发育树,从图3中可以看出,藻株XNY-2104与链带藻属Desmodesmus multivariabilis strain TAU-MAC 2517相似度最高,二者在系统发育树上的距离接近,去除首尾多余序列二者的覆盖度和序列同源性均达100.00%,即结果显示XNY-2104的系统发育学上与链带藻属相似,结合形态学观察,确定其为链带藻,并命名为Desmodesmus sp.XNY-2104。
实施例3XNY-2104藻株的应用
1、实验步骤
(1)、不同VFAs比例实验设计
本实验以混合VFAs作外加有机碳源投加到BG11培养基中,混合VFAs的初始浓度为6g/L,培养基初始TN、TP的浓度分别为247mg/L、7.03mg/L,在此条件下分别研究混养、异养两种培养模式下7种不同组成比例的VFAs对XNY-2104藻株生长和脱氮除磷的影响;乙酸:丙酸:丁酸(AA:PA:BA)的比例为8:1:1,7:
1:2,7:2:1,7:3:0,6:1:3,6:3:1,5:4:1,另外设置了无外加碳源的光照(0Light)和黑暗(0Dark)两组对照实验,每个组别设置3个平行。将培养7d后的XNY-2104藻株离心浓缩后接种至上述培养基中,使得初始接种密度为0.15g/L左右,接种完成后用纱布和无菌膜封口,放置于恒温光照培养箱中在光照和黑暗(锥形瓶表面覆盖一层锡纸)两种条件下培养。每日摇晃锥形瓶两次以防沉淀。
(2)、分析方法
(2.1)、XNY-2104生物量测定
培养7d后,取摇匀后的藻液20mL,测定XNY-2104藻株在680nm下的吸光度,吸光度和生物量浓度的线性关系如下:
BC(g/L)=0.7874OD680-0.0064R2=0.9998
其中BC指生物量浓度。
比生长速率k和生物量产率(PB)的计算公式如下:
k(d-1)=(ln B2-ln B1)/(T2-T1),
PB(g/L/d)=BC×k
其中,B2和B1分别代表T2天和T1天的生物量浓度。
(2.2)、TN、TP测定
培养7d后,取摇匀后的藻液20mL,经0.45μm滤膜过滤后收集滤液用于测定氮去除及磷去除的浓度。TN依据碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(参照HJ 636-2012)测定,TP依据钼酸铵分光光度法(参照GB 11893-89)测定。测得的吸光值根据各指标的吸光度与含量间的线性关系,经计算转化成浓度值以表征水质的变化。
2、结果讨论
(1)、不同组成比例的VFAs对微藻生长的影响
VFAs具有较短的生物转化途径,是促进藻类生长的有效碳源。当VFAs被用作外加碳源培养微藻时,VFAs的组成比例可以显著影响藻细胞的生长过程和生物量产量。混养、异养条件下七组AA、PA、BA比例(8:1:1,7:1:2,7:2:1,7:3:0,6:1:3,6:3:1,5:4:1)对XNY-2104藻株生物量的影响如图4所示。藻细胞在刚接入培养基后生长受到了抑制,这可能是由于藻细胞的初始密度较低从而导致无法适应VFAs。图4(a)显示了XNY-2104在混养培养条件下的生长状况。在光照无外加碳源的条件下XNY-2104的生物量无明显增长,而在培养基中添加了VFAs的XNY-2104生长情况显著优于光照条件下无外加碳源的对照组,生物量较对照组有显著提高。各比例下的生长趋势一致,当AA:PA:BA为8:1:1时,XNY-2104的生物量获得了最高值为0.49g/L,为对照组的2.71倍。图4(b)显示了XNY-2104在异养培养条件下的生物量变化。与混养条件结果类似,在未添加VFAs的黑暗对照组中XNY-2104的生物量几乎无增长,而添加了VFAs的XNY-2104生物量有明显提高,培养结束后同样在VFAs比例为8:1:1条件下获得了生物量浓度的最大值为0.27g/L,为对照组的1.57倍。各培养条件下XNY-2104的比生长速率和生物量产率见表3。混养最佳VFAs比例条件下获得了最大比生长速率和生物量产率值分别为0.11d-1、51.51mg/L/d,异养最佳VFAs比例条件下分别为0.06d-1、16.80mg/L/d。综上所述,XNY-2104在混养条件下取得了更好的生长效果,这可能是由于除了碳源的作用外,微藻的光合作用也促进了其生长。该生长结果表明,VFAs作为外加碳源有效地促进了藻细胞的生长,AA、PA、BA的浓度比例8:1:1为微藻培养的最佳比例,这说明VFAs混合物中高比例的AA比PA和BA更有利于微藻的高生产率。
表3混养、异养培养条件下XNY-2104在不同组成比例的VFAs中的比生长速率和生物量产率
(2)、不同组成比例的VFAs对XNY-2104去除氮磷的影响
微藻通过自身的新陈代谢作用从环境中吸收大量的氮、磷等营养盐,以满足自身的生长、繁殖需求。XNY-2104在混养、异养条件下对TN、TP的去除情况如图5和表4所示。
氮的去除主要依靠微藻的同化作用,氮在吸收进入藻细胞后可以被同化为氨基酸、核苷酸和其他含氮生物质。图5(a)为不同组成比例VFAs的混养条件下XNY-2104对TN的去除情况。总体来看,混养条件下的TN去除较慢,但较未添加VFAs的光照条件下对照组的去除率有明显的提高。不同组成比例VFAs的各组对TN去除趋势较一致,培养结束后去除率在29.62-40.98%之间,其中VFAs的组成比例为8:1:1条件下获得了最佳去除效果,去除量和去除率分别为101.22mg/L,40.98%,为对照组(32.05mg/L,12.98%)的3.16倍。异养条件下的TN去除情况如图5(b)所示。未添加VFAs的黑暗对照组对TN去除较少,去除量和去除率分别为26.45mg/L、10.71%,添加VFAs的组别呈现出相同的去除规律,在培养的前4天TN去除较为缓慢,这可能与藻细胞前期生长受到了抑制有关,之后TN水平迅速下降,最终几乎全部去除,8:1:1的组成比例下去除量为246.66mg/L,去除率达到了99.86%,为混养时VFAs的组成比例为8:1:1条件下的2.44倍。结合表3来看,混养环境其它各VFAs组成比例条件下的TN去除率也均显著低于异养环境相同VFAs组成比例条件下的该值。综上所述,XNY-2104在异养条件下取得了更好的TN去除效果,最佳VFAs的组成比例为8:1:1,这说明在异养条件下往废水中投加组成比例为8:1:1的VFAs作外加有机碳源更利于XNY-2104藻株去除TN。
磷是参与藻细胞代谢活动的必要元素,藻细胞从环境中摄取磷之后用于合成磷脂、核酸等物质,同时在构建细胞膜,传递能量、信号方面发挥着重要作用。图5(c)和(d)分别为XNY-2104在混养、异养条件下的TP去除过程。混养条件下添加不同组成比例VFAs的各组TP去除趋势较相似,在培养的前两天内TP浓度迅速下降,最终去除率均能达到98%以上,高于未添加VFAs的光照对照组(97.86%),这表明VFAs的加入促进了磷的去除,缩短了总磷的去除时间。其中,VFAs的组成比例为8:1:1条件下获得了最好的TP去除效果,去除量和去除率分别达到了6.97mg/L、99.08%。异养培养各VFAs组成比例条件下的TP去除率显著高于未添加VFAs的黑暗对照组(70.03%),各组成比例的VFAs的添加均促进了XNY-2104对TP的有效去除,使得微藻吸收TP更快更彻底,同样在8:1:1条件下获得了最高的去除量和去除率分别为6.98mg/L、99.28%。结合图5和表4来看,无论是混养还是异养环境,TP最终均能得到高效去除,值得注意的是,异养条件下TP的去除速率快于混养条件,在第5天添加VFAs的各组培养体系中的TP已大部分去除。TP的高效去除可能与XNY-2104吸收磷的表面积大有关。综上所述,XNY-2104在异养培养条件下VFAs的组成比例为8:1:1时获得了最好的TP去除效果,这说明在异养条件下往废水中投加组成比例为8:1:1的VFAs作外加有机碳源更利于XNY-2104藻株去除TP。
表4混养及异养培养条件下XNY-2104藻株在不同组成比例VFAs中的氮磷去除情况
综上,本发明经过微藻培养和筛选实验,筛选出了5株(XNY-2101,XNY-2102,XNY-2103,XNY-2104及XNY-2105)可利用挥发性脂肪酸快速生长的纯藻株,说明微藻可以利用VFAs此种廉价碳源用于自身生长,此发现有助于解决微藻培养有机碳源成本过高的问题;通过对比其生物量浓度,TN去除率和TP去除率,研究5株微藻在添加挥发性脂肪酸为外加碳源的培养基中生长量及脱氮除磷的情况,最终确定XNY-2104藻株具有最高的生物量0.29g/L,氮去除效率为89.13%,磷去除效率为92.95%,因此确定该藻株为可以利用挥发性脂肪酸高效脱氮除磷的微藻。进一步对其进行分子生物学鉴定,通过比对藻株的系统发育树,结果表明,XNY-2104在系统发育学上与链带藻属相似,结合形态学观察,确定其为链带藻,并命名为Desmodesmus sp.XNY-2104。应用结果显示,本发明筛选出可以利用挥发性脂肪酸且具有脱氮除磷效果的微藻有助于解决微藻培养过程中有机碳源成本过高的问题,有利于增强废水的脱氮除磷效率。本发明筛选出的XNY-2104藻株具有良好的脱氮除磷性能,可用于去除废水中的氮磷,具有重要的应用价值。
Claims (7)
1.一种脱氮除磷微藻,其特征在于,所述脱氮除磷微藻保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号CCTCC:NO M20232064。
2.权利要求1所述的脱氮除磷微藻的筛选方法,其特征在于,所述筛选方法采用以下步骤:
(1)、将样品进行离心浓缩,向浓缩液中加入BG11培养基,进行光照培养,得到富集培养液;
(2)、将步骤(1)得到的富集培养液进行梯度稀释,将各梯度稀释液涂布于BG11固体培养基,进行光照培养,培养至长出单菌落;
(3)、挑取步骤(2)得到的单藻落接入BG11培养基中,进行富集培养,得到藻液;
(4)、将步骤(3)得到的藻液离心浓缩,接种至含有6g/L挥发性脂肪酸的BG11培养基中,进行光照培养,根据生物量浓度,氮去除效率及磷去除效率筛选出优势藻株;
(5)、采用形态学鉴定和分子生物学鉴定的方法对步骤(4)获得的优势藻株进行种属鉴定。
3.根据权利要求2所述的筛选方法,其特征在于,步骤(1)中,所述离心浓缩的转速为6000r/min,时间为6-10min,温度为4℃;
所述浓缩液及BG11培养基的体积比为1:3;
所述光照培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux,时间为7d。
4.根据权利要求2所述的筛选方法,其特征在于,步骤(2)中,所述梯度稀释的稀释倍数分别为10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7及10-8;
所述BG11固体培养基为BG11培养基加入2%的琼脂;
所述光照培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux。
5.根据权利要求2所述的筛选方法,其特征在于,步骤(3)中,所述富集培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux,时间为7d。
6.根据权利要求2所述的筛选方法,其特征在于,步骤(4)中,所述挥发性脂肪酸由乙酸,丙酸及丁酸按照质量比(5-8):(1-4):(0-3)组成;
所述光照培养的温度为25±1℃,光照强度为5000lux,时间为7d。
7.权利要求1所述的脱氮除磷微藻和/或权利要求2-6任一项所述的方法筛选出的脱氮除磷微藻的应用,其特征在于,所述微藻用于去除废水中的氮磷。
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