一株食酸菌及其应用

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株食酸菌及其应用。

背景技术

吡啶是具有恶臭的六元氮杂环化合物，无色或微黄色液体，有恶臭。吡啶及其同系物存在于骨焦油、煤焦油、煤气、页岩油、石油中。吡啶类化合物易溶于水，结构稳定，能够通过扩散进入地下水系统，从而导致水环境污染。且吡啶呈中度急性毒性，有明显的致畸致癌性和神经毒性，危害较大。然而，吡啶对微生物呈强烈抑制作用，且难于被空气氧化，因此现有的常规去除手段难以降解吡啶，也难以净化被吡啶污染的水资源。

焦化废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水，含有高浓度的无机和有机污染物，例如氨、硫化物、酚醛树脂、多环芳烃(PAHs)和含氮杂环化合物。焦化废水的主要处理方法包括物理法、化学法和生物法。物理法和化学法处理工艺较复杂，费用昂贵，易造成二次污染。生物法具有环境友好、成本低廉、技术简单、易于维护等优点，是目前研究的重点。

目前尚未发现可以同时降解吡啶和处理焦化废水的微生物。

发明内容

本发明的目的是提供一株食酸菌及其应用。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一株食酸菌(Paracidovoraxavenae)LD-B，所述食酸菌于2023年8月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNO.28102。

相应的，所述食酸菌在降解吡啶中的应用。

相应的，所述食酸菌在废水处理中的应用。

优选的，所述废水为焦化废水。

优选的，所述废水中含有氨、硫化物、酚醛树脂、多环芳烃和含氮杂环化合物中的任意一种或多种污染物。

优选的，所述废水中含有吡啶和/或吡啶类似物、吡啶衍生物。

优选的，所述废水中含有吲哚和/或喹啉。

相应的，所述食酸菌在降解COD中的应用。

优选的，所述应用的温度范围为：20～40℃。

优选的，所述应用的pH范围为：5～11。

本发明具有以下有益效果：本发明提供了一株新的食酸菌，在吡啶和焦化废水中具有极强的适应能力，可高效降解吡啶、吲哚、喹啉及类似化合物，并可有效处理焦化废水。

附图说明

图1为菌株LD-B菌落形态图；

图2为菌株LD-B在吡啶废水中的生长情况和降解吡啶情况对照图。

具体实施方式

本发明提供了一株食酸菌(Paracidovoraxavenae)LD-B，于2023年8月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为：CGMCC NO.28102，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

所述食酸菌可高效降解吡啶，高效处理吡啶废水和焦化废水，降低废水中的COD。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。所获得的数据均为进行至少3次重复后获得的平均值，且各重复获得的均为有效数据。

实施例一：微生物的筛选与鉴定

1、微生物筛选、富集和分离。对重庆焦化厂的水和泥进行取样，将样品放置于低温储藏箱中转运。摇动混匀取10mL水样、5g泥样分别加入90mL以吡啶作为唯一碳源和氮源的无机盐培养基中，在恒温震荡箱30℃、150r/min培养7天，复取10mL培养液加入新的90mL无机盐培养基，在恒温震荡箱30℃、150r/min进行培养。每培养7天更换一次新的无机盐培养基，将培养基中吡啶的浓度从30mg/L逐渐增加90mg/L、180mg/L、240mg/L、300mg/L，其余培养条件不变。吡啶浓度提升到300mg/L并培养7天后，得到吡啶降解菌株的富集培养液。

无机盐培养基：MgSO

微量元素溶液：KI 0.005g，MnSO

将所述富集培养液进行梯度稀释，分别稀释成10

在50mL三角瓶加入30mL LB液体培养基，将单菌挑取至其中培养2～3d，在无菌环境中，取样测OD

2、鉴定。菌株LD-B菌落形态如图1所示，菌落形态为：圆形，边缘整齐，表面光滑，革兰氏染色为阳性，可在20～40℃温度下生存，适宜生长温度为：30℃，可适应pH为5～11，适宜pH为7。

对菌株LD-B进行相关酶活性与生理生化指标鉴定，包括氧化酶活性鉴定、淀粉酶活性鉴定、脂肪酶活性鉴定(油脂水解实验)、脲酶活性鉴定(尿素实验)、糖发酵试验、甲基红试验、V-P试验。结果如表1所示。各检测方法具体如下：

氧化酶活性：在无菌环境中将氧化酶试纸用无菌水浸湿，再用一次性接种针挑取LD-B菌落涂在试纸上。观察颜色变化，蓝色为阳性，2min内不变色为阴性。

淀粉酶活性：制备固体淀粉培养基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，可溶性淀粉0.2％，琼脂2％，NaCl 0.5％)，挑取LD-B菌落进行平板划线，将平板倒置于37℃恒温培养箱中培养24h后，滴入少量卢戈氏碘液，菌落周围出现无色透明圈即为淀粉酶阳性。

油脂水解实验：制备固体油脂培养基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，NaCl 0.5％，花生油1％，琼脂2％，1.6％中性红水溶液1mL,pH＝7.2。调整pH后再加入中性红；分装时需不断搅拌使油均匀分布在培养基中)，挑取LD-B菌落进行平板划线，将平板倒置于37℃恒温培养箱中培养24h后观察菌落颜色，出现红色斑点为阳性，否则为阴性。

脲酶活性鉴定：在试管中制备尿素斜面培养基(尿素2％，琼脂1.5％，NaCl 0.5％，磷酸二氢钾0.2％，蛋白胨0.1％，酚红0.0012％，pH6.8)，将LD-B菌落接种至该斜面培养基中，置于35℃恒温培养箱培养48h，培养基变红色为阳性，否则为阴性。

糖发酵实验：制备糖发酵液体培养基(蛋白胨1％，NaCl 0.5％，1.6％溴甲酚紫乙醇溶液1％，糖溶液1％)，培养基中放入倒置的杜氏小管，在无菌环境中，将LD-B接种至培养基中，置于37℃恒温培养箱中培养48h，培养基变黄色为产酸阳性，杜氏小管中有气泡为阳性(证明能够发酵产气)，否则为阴性。

甲基红试验：制备试验用培养基(0.5％蛋白胨，0.5％磷酸氢二钾，0.5％葡萄糖)，取LD-B种子液于无菌环境及操作下按10％接种量接种于葡萄糖蛋白胨水培养基中，37℃培养48h后，加入2滴甲基红试剂，若培养液变为红色即甲基红阳性，否则为阴性。

V-P试验：制备葡萄糖蛋白胨水培养基(0.5％蛋白胨，0.5％磷酸氢二钾，0.5％葡萄糖)，取LD-B种子液于无菌环境下按10％接种量接种于葡萄糖蛋白胨水培养基中，37℃培养48h后，加入5滴40％ KOH，然后加入等量的5％α-萘酚溶液，用力震荡，再放入37℃温箱中保温15min，以加快反应速度，若培养物呈红色，反应阳性，否则为阴性。

表1生理生化特征对照表

分子鉴定：采用生工细菌DNA提取试剂盒提取纯化后的LD-B菌株的总DNA，以之为模板，选取16S rRNA细菌通用引物进行PCR扩增，并进行跑胶纯化及回收，PCR产物交由生工进行测序，得到长度为855bp的序列，具体序列如SEQ ID NO:1所示。利用BLAST将所测得的序列与GenBank/EMBL/DDBJ数据库中已登录的序列进行同源性比较，LD-B同源性最近菌株为Paracidovoraxavenae，序列覆盖率为100％，相似性为100％。

实施例二：微生物LD-B在降解吡啶、吲哚和喹啉中的效果展示

将菌株LD-B接种于LB培养基，30℃下培养2d至对数期后期,经离心机5000r/min离心10min，用无菌水清洗3次，调OD

表2LD-B降解含氮杂环化合物的COD对照表

实施例三：微生物LD-B在降解焦化废水COD中的效果展示

向250mL三角瓶加入100mL不同COD的焦化废水，再分别加入使用无吡啶的无机盐培养基培养的OD

表3LD-B降解焦化废水中的COD对照表

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。