一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用。涉及微生物制剂技术领域。包括：希瓦氏菌、乳酸菌。本发明专利技术构建微生物菌剂体系，体系中底物代谢链的各环节由不同的菌株承担，有利于减轻代谢中间产物积累导致的代谢负担，从而提高产物的转化效率。同时，混合菌群之间的微生物处于动态平衡状态，对环境波动具有更强的适应性和稳定性。将乳酸菌和希瓦氏菌共培养所构成的混合菌群可有效的扩大希瓦氏菌的电子供体来源，提升其在染料废水处理中的潜力。潜力。潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物制剂
，更具体的说是涉及一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用。

技术介绍

[0002]印染废水是纺织行业所排放的主要污染物，含有大量染料，其处理的难点是色度和难降解有机物的去除。目前使用最广泛的染料为偶氮染料，约占全部染料用量的2/3。处理偶氮染料废水的方法主要有物理法、化学法以及生物法，微生物降解污染物具有工艺简单、处理成本低和易规模化的优点，是处理染料废水常用技术之一。而在微生物处理偶氮染料废水的工艺中，与依赖于具有底物特异性的偶氮还原酶的降解菌相比，通过胞外电子转移来还原偶氮染料的电活性细菌具有更好的通用性，展现出良好的前景。
[0003]希瓦氏菌是目前研究较多的电活性微生物之一，在厌氧环境下可将多种物质作为电子受体进行还原，如硝酸盐、金属离子、DMSO、卤化有机物以及偶氮染料等，在水环境修复中发挥重要作用。希瓦氏菌具有典型的呼吸多样性，在有氧条件下可利用多种有机物生长。而在厌氧条件下，由于其糖类利用途径不完全，野生型的S.oneidensis能利用的电子供体谱相对较窄，主要包括乳酸、丙酮酸和甲酸等初级发酵产物。希瓦氏菌应用在污水处理中需额外添加这些电子供体，严重限制了它们的实际应用。
[0004]目前常用手段是利用合成生物学技术改变希瓦氏菌的代谢途径从而扩大其可利用碳源范围，如Cheng Lei等开发出一个碱基编辑系统pCBEso，构建了可利用葡萄糖的Glc NAc的希瓦氏菌工程菌用于降解有机砷化合物等，Li Feng等构建了以木糖为燃料的工程菌微生物电池。但是，合成生物学技术手段复杂且专业。同时，单一的微生物在实际染料废水的处理中容易受到自身代谢产物的反馈抑制或阻遏，也更容易受到环境因素的影响，从而影响其处理效率和稳定性。
[0005]因此，能否提供一种简单可行的降解偶氮染料的复合微生物菌剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用。本专利技术将乳酸菌和希瓦氏菌共培养，利用二者的偏利共生关系构建代谢链条，扩大了希瓦氏菌的碳源利用范围。葡萄糖作为唯一碳源条件下，初始比例为1：2的乳酸菌和希瓦氏菌对甲基橙的降解率达到了97.16％，与乳酸钠作为电子供体时相当。远高于单独培养的乳酸菌(7.88％)和希瓦氏菌(6.89％)。在经过五次循环脱色后仍然保持良好的脱色效果。混菌系统能够利用常见的廉价碳源，如淀粉、糖蜜、蔗糖以及麦芽糖等，对偶氮染料进行脱色，24小时内100mg/L的甲基橙可被降解98.05％以上。总的来说，将希瓦氏菌与乳酸菌共同培养可以进一步提高其在印染废水处理中的应用价值。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂，包括：希瓦氏菌、乳酸菌。
[0009]优选的：乳酸菌和希瓦氏菌的比例≧1：2。
[0010]优选的：乳酸菌：植物乳杆菌。
[0011]本专利技术还提供了含有上述任一微生物制剂的试剂。
[0012]本专利技术还提供了上述任一微生物菌剂或上述试剂在环保中的应用。
[0013]优选的：环保：降解印染废水。
[0014]优选的：用于降解偶氮染料。
[0015]优选的：降解可利用的碳源包括：葡萄糖、淀粉、糖蜜、蔗糖或麦芽糖。
[0016]优选的：菌剂：可循环使用。
[0017]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用，取得的技术效果为本专利技术构建了微生物菌剂体系，体系中底物代谢链的各环节由不同的菌株承担，有利于减轻代谢中间产物积累导致的代谢负担，从而提高产物的转化效率。同时，混合菌群之间的微生物处于动态平衡状态，对环境波动具有更强的适应性和稳定性。
[0018]希瓦氏菌最为典型的电子供体为乳酸，而乳酸菌则以产乳酸能力而得名。乳酸菌不仅可用于去除水中的重金属、生物毒素等，也可对染料进行脱色，可利用的碳源十分广泛。因此，将乳酸菌和希瓦氏菌共培养所构成的混合菌群可有效的扩大希瓦氏菌的电子供体来源，提升其在染料废水处理中的潜力。
[0019]具体以代表性的偶氮染料甲基橙为对象，采用本专利技术的方法进行脱色处理，开发出了适应范围更广的生物脱色方法，促进希瓦氏菌在印染废水处理中的工业化应用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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。
[0021]图1附图为本专利技术提供的共培养后对100mg/L甲基橙的脱色效果和脱色率图。
[0022]图2附图为本专利技术提供的不同碳源对混菌系统脱色效果的影响图。
[0023]图3附图为本专利技术提供的循环脱色效果图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术实施例公开了一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂及其应用
[0026]对乳酸菌和希瓦氏菌的来源，具体菌株不做要求。
[0027]试剂和培养基
[0028]试剂：甲基橙、乳酸钠、葡萄糖购自西格玛公司。淀粉、糖蜜、蔗糖及麦芽糖购自上
海吉至生化科技有限公司。所有化学试剂均为分析纯。
[0029]LB培养基：tryptone 10g，Yeast extract 5g，NaCl 10g，pH 7.4.
[0030]MSM基础盐培养基：(NH4)2SO41 g，K2HPO46 g，KH2PO41 g，MgSO4.7H2O 0.1g，NaCl 5g，pH 7.0
[0031]脱色培养基：在MSM培养基中添加0.55g/L的葡萄糖和100mg/L的甲基橙。
[0032]作为具体实施例中的一部分，对比实验使用福建省农业科学院农业微生物创新团队分离的希瓦氏菌、乳酸菌用以验证效果。也可使用市售菌株，同样起到降解偶氮染料甲基橙的效果。
[0033]脱色研究之前，将乳酸菌和希瓦氏菌转接入LB液体培养基中30℃、150rpm振荡培养24h。培养液离心后用MSM培养基洗涤3次并稀释得到所需浓度的菌液。
[0034]甲基橙脱色实验
[0035]将菌液(OD
600
＝1.0)按2％的接种量接入脱色培养基中，密封静置培养后收集样品，10000rpm离心5min，取上清液测定460nm处的吸光度。所有处理和对照均重复三次。
[0036]脱色率按下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降解偶氮染料的复合微生物菌剂，其特征在于，包括：希瓦氏菌、乳酸菌。2.如权利要求1所述的微生物制剂，其特征在于，所述乳酸菌和希瓦氏菌的比例≧1：2。3.如权利要求2所述微生物制剂，其特征在于，所述乳酸菌：植物乳杆菌。4.含有权利要求1～3任一所述微生物制剂的试剂。5.权利要求1～4任一所述微生物菌剂或权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳波，刘国红，史怀，
申请(专利权)人：福建省农业科学院农业生物资源研究所，
类型：发明
国别省市：