申请日2004.06.24
公开(公告)日2006.08.23
IPC分类号C12N1/20; C02F1/58; C02F3/34
摘要
鞘氨醇单胞菌属菌株及其在蒽醌染料废水脱色中的应用属于生物工程、环境工程技术领域。涉及鞘氨醇单胞菌菌株及其在蒽醌染料废水脱色中应用。本发明涉及的鞘氨醇单胞菌菌株，为Sphingomonas xenophaga QYY，于2004年6月1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”，其保藏号CGMCC No.1172;是从山东招远化工厂溴氨酸生产车间排污口的污泥中分离得到;该菌株可以以蒽醌染料中间体-溴氨酸为唯一碳、氮及能源生长，其细胞液体培养、休眠细胞及固定化细胞均可以破坏蒽醌环，能够作为生物强化制剂对蒽醌染料废水进行脱色处理。本菌的益处是脱色能力强、降解速度快，适用于工业水处理。
权利要求书
1.鞘氨醇单胞菌属菌株，其特征在于，鞘氨醇单胞菌属菌株为Sphingomonas xenophaga QYY，该菌株于2004年6月1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”，其保藏号CGMCC No.1172。
2.根据权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属菌株，其特征在于，从山东招 远化工厂溴氨酸生产车间排污口的污泥中分离得到;该菌株在PH值6.5～7.0培 养基介质中培养，适合的生长温度为25～35℃;其细菌学形态特征：为革兰氏阴 性杆菌，尺寸为0.3～0.4μm×1.0～1.4μm，无鞭毛，细胞为黄色，好氧，接触酶 阳性，氧化酶阳性，无反硝化作用，能够以溴氨酸为唯一碳、氮源生长。
3.权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌属菌株在蒽醌染料废水脱色中的应用， 其特征在于，鞘氨醇单胞菌属菌株破坏蒽醌环结构，使得溴氨酸在可见光区的 最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
4.根据权利要求3所述的鞘氨醇单胞菌属菌株在蒽醌染料废水脱色中的 应用，其特征在于，鞘氨醇单胞菌属菌株的休眠细胞破坏蒽醌环结构，使得溴 氨酸在可见光区的最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
5.根据权利要求3所述的鞘氨醇单胞菌属菌株在蒽醌染料废水脱色中的 应用，其特征在于，鞘氨醇单胞菌属菌株的固定化细胞破坏蒽醌环结构，使得 溴氨酸在可见光区的最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
6.根据权利要求3所述的鞘氨醇单胞菌属菌株在蒽醌染料废水脱色中的 应用，其特征在于，鞘氨醇单胞菌属菌株的细胞液体培养物破坏蒽醌环结构， 使得溴氨酸在可见光区的最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水 脱色。
说明书
鞘氨醇单胞菌属菌株及其在蒽醌染料废水脱色中的应用
技术领域
本发明属于生物工程、环境工程技术领域。涉及鞘氨醇单胞菌菌株及其在 蒽醌染料废水脱色中应用。
背景技术
由于染料生产过程效率低下导致了大量未被利用的染料直接进入水体。染 料废水呈现的颜色直接表明了水体受到污染。因此，将水体中染料进行脱除是 环境领域研究的热点。与偶氮染料相比，蒽醌染料由于其结构稳定而使其生物 降解受到了限制。因此，到目前为止，关于蒽醌染料生物降解的工作仍十分有 限。Itoh ketal等，研究了Bacillus Subtilis对蒽醌染料C.I.Risperse Red15的生物 降解情况。Jiang和Bishop报道了用旋转膜生物反应器进行好氧降解酸性蒽醌染 料。G.M Walkeret研究了酸性蒽醌染料的生物降解性和生物吸附作用。
作为一种主要的蒽醌染料中间体，溴氨酸(ABAS)衍生物被频繁的用于染 料和纺织工业。但是，关于ABAS生物降解方面的工作国内外进展较少。为此， 从自然界筛选出对溴氨酸有高效降解能力的菌株，从而将其制成生物菌制剂， 应用于这类染料废水的治理将有着实际的应用价值。
通常，以报道的染料降解菌株大多数都通过共代谢或者是能够以目标底物 为唯一碳源生长来降解染料，这些菌株降解染料的功能在一定程度上受到了各 种限制，因此，关于这些染料生物降解的微生物资源有待开发。从化学结构角 度来说，蒽醌类染料属于稠环芳香化合物。对芳香化合物进行生物降解最常见 的微生物是Pseudomonas。近年来，利用16S rRNA对菌种进行鉴定，重新界定 了一类对芳香化合物具有普遍降解能力的菌属，即鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)，该菌属归属于变型细菌α亚类。由于传统的细菌分类方法存 有局限，所以一直以来，该菌属在系统分类学上没有独立的进化位置。研究表 明鞘氨醇单胞菌对异生型化合物具有广谱降解活性，具有重要的生态学意义。 因此，任何一株从自然界筛选出的该菌属的新菌株，对其生理生化及其功能进 行深入的研究都是必需的，将为异生型化合物生物降解的微生物资源增添新的 成员。
本发明的目的在于为蒽醌染料废水的生物处理提供高效的菌制剂，强化蒽 醌染料废水的脱色处理，而从自然界中分离出一株鞘氨醇单胞菌，它能够以溴 氨酸为唯一的碳、氮及能源生长，对蒽醌染料废水具有高效的脱色作用。
发明内容
本发明的目的就是为蒽醌染料废水的生物处理提供高效的菌制剂，强化蒽 醌染料废水的脱色处理，从自然界中分离出一株鞘氨醇单胞菌，能够以溴氨酸 为唯一的碳、氮及能源生长，对蒽醌染料废水具有高效的脱色作用的鞘氨醇单 胞菌属菌株及其在蒽醌染料废水脱色中的应用。
本发明的技术解决方案是，本发明提供的鞘氨醇单胞菌属菌株为 Sphingomonas xenophaga QYY，于2004年6月1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”，其保藏号CGMCC NO.1172。地址：北京市海 淀区中关村北一条13号，100080。
该鞘氨醇单胞菌属菌株是从山东招远化工厂溴氨酸生产车间排污口的污泥 中分离得到。
其具体筛选步骤如下：
从山东招远化工总厂溴氨酸生产车间排污口采集好氧活性污泥样品，作为 菌源进行驯化，富集培养。即将所取污泥制成悬浊液，取上清液加到活化富集 培养基中(培养基组成g/l：牛肉膏5，蛋白胨10，NaCl 5)富集，其中培养基在 121℃，高压灭菌20分钟后使用。然后再转到以溴氨酸为唯一碳源的培养基中(培 养基组成(g/l)：(NH4)2SO4 2，KH2PO4 1.3，Na2HPO4 2，微量元素1ml/l)驯化，其中 微量元素组成(g/l)：(MnSO4·H2O 39.9;ZnSO4·9H2O68.55;(NH4)6Mo7O24·4H2O34.7)。驯化采用一次性投加高浓度化合物的驯化方法，每个驯化周期结束时， 将培养物取一定体积加入到新鲜的唯一碳源培养基中，并不断提高溴氨酸的浓 度，同时，不断减少氮源的量，直至混合菌液可以以溴氨酸为唯一的碳、氮及 能源生长，将此混合菌液涂布在含一定浓度溴氨酸的固体基础培养基上，反复 进行平板涂布，分离出一株对溴氨酸具有高效脱色能力的菌株鞘氨醇单胞菌属 菌株;
该鞘氨醇单胞菌属菌株适宜在中性及偏酸性(PH 6.5～7.0)的培养介质中生长， 适合生长温度为25～35℃，其细菌学形态特征：为革兰氏阴性杆菌，尺寸为 0.3～0.4μm×1.0～1.4μm，无鞭毛，细胞为黄色，好氧，接触酶阳性，氧化酶阳 性，无反硝化作用，能够以溴氨酸为唯一碳、氮源生长。
鞘氨醇单胞菌属菌株破坏蒽醌环结构，使得溴氨酸在可见光区的最大吸收 峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
鞘氨醇单胞菌属菌株的休眠细胞破坏蒽醌环结构，使得溴氨酸在可见光区 的最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
鞘氨醇单胞菌属菌株的固定化细胞破坏蒽醌环结构，使得溴氨酸在可见光 区的最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
鞘氨醇单胞菌属菌株的细胞液体培养物破坏蒽醌环结构，使得溴氨酸在可见 光区的最大吸收峰485nm消失，从而使含溴氨酸的染料废水脱色。
该鞘氨醇单胞菌属菌株培养特征：
该菌在固体LB培养基上30℃培养2-3天，菌落小，呈圆形，边缘整齐，表 面干涩，菌体呈现暗黄色，极易挑起。