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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物,具体涉及一株兼具吡啶降解及聚羟基丁酸酯合成能力的菌株及其应用。
技术介绍
1、吡啶作为一种常见的化工原料,可用于生产杀虫剂、除草剂、消毒剂、染料等。由于良好的水溶性,吡啶十分容易扩散到环境中,并在土壤和地下水之间转移。值得注意的是,吡啶具有杂环、结构稳定的特点,难以被生物降解。与此同时,吡啶具有较强的生物毒性和致癌特性,对人体健康和生态环境造成严重威胁。目前,吡啶废水的处理主要采用吸附、焚烧和高级氧化等处理技术。然而,这些物化处理技术的成本普遍较高,处理效率较低,难以实现达标排放。相比于物化处理技术,生物处理技术具有经济、高效且无二次污染等优点,可实现废水的无害化治理。但是,由于吡啶具有较强的生物毒性,吡啶的生化处理具有很大的技术难度,需要在特定条件下、利用特定微生物才能实现。此外,先前报道的吡啶降解菌对吡啶的耐受能力普遍较低(<1000mg/l),难以满足实际工程应用的要求。因此,亟需筛选降解效率高、耐受能力强且能够适应真实环境的吡啶降解菌,这对吡啶废水的处理具有十分重要的意义。
2、另一方面,在废水处理过程中回收具有高附加值的产物对推动污水处理厂转化为资源回收工厂具有重要意义。微生物作为天然的细胞工厂具有从废水中回收高附加值产物(例如氨基酸、微生物多糖以及聚羟基丁酸酯)的潜能。其中,聚羟基丁酸酯是一种由微生物合成的胞内聚酯,可作为生物降解塑料替代传统的石油基塑料。然而,聚羟基丁酸酯的生产成本较高,尤其是发酵过程的灭菌成本,限制了其规模化生产和应用。因此,筛选具有耐污染能力的聚羟基丁酸酯
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一株能够高效降解废水中吡啶的耐盐碱菌株,该菌株能以吡啶为唯一碳、氮源,在降解吡啶的过程中同步完成聚羟基丁酸酯的合成,且在非灭菌的条件下,菌株也能在降解吡啶废水的同时,实现聚羟基丁酸酯产品的高效合成。
2、为了实现上述目标,本专利技术采用如下的技术方案:
3、一株兼具吡啶降解及聚羟基丁酸酯合成的菌株,菌株为副球菌,命名为 paracoccus sp. zqw-2,于2024年06月26日保藏于中国典型培养物保藏中心,菌种保藏编号为:cctcc no: m 20241373。
4、菌株在降解废水中吡啶中的应用,废水中吡啶的浓度为0.3~2g/l,ph 6.0~10.0,nacl浓度为5~60g/l。
5、一种吡啶降解菌株制备的菌剂,菌剂的制备方法包括以下具体步骤:于lb平板上挑取菌株,接种至lb液体培养基中,振荡培养,获得吡啶降解菌剂。优选地,lb液体培养基的组分为:酵母提取物5g/l,胰蛋白胨10g/l,氯化钠5g/l,培养条件为:转速200 rpm,温度25~35℃,时间24 ~30h。
6、一种菌剂在降解废水中吡啶中的应用,废水中吡啶的浓度为0~2g/l,ph 6~10,nacl浓度为5~60g/l。
7、菌株在合成聚羟基丁酸酯中的应用,合成条件为非灭菌。
8、菌株合成聚羟基丁酸酯的方法包括如下步骤:将降解菌株接种到含有吡啶的发酵培养基中进行培养,得到聚羟基丁酸酯。
9、优选地,前述发酵培养基的组分为:吡啶0.3~1.8g/l、na2hpo4•12h2o 9g/l、kh2po41.5g/l、mgso4•7h2o 0.2g/l、h3bo30.3g/l、cocl2•6h2o 0.2g/l、znso4•7h2o 0.1g/l、mnso4•5h2o 0.03g/l、(nh4)6mo7o24•4h2o 0.03g/l、nicl2•6h2o 0.02g/l、cuso4•5h2o 0.01g/l;培养条件为200rpm,30℃,摇瓶发酵48h。
10、优选地,前述发酵培养基中的碳、氮源为吡啶。
11、优选地,前述发酵培养基中补充5g/l的葡萄糖、果糖、甘油或山梨醇。培养条件为200rpm,30℃,摇瓶发酵48h。
12、优选地,发酵培养基中的氮源为吡啶,碳源为甘油。
13、本专利技术的有益之处在于:本专利技术提供的菌株可在高盐和碱性环境条件下高效降解废水中的吡啶,还能以吡啶为唯一碳、氮源,在降解吡啶的过程中同步完成聚羟基丁酸酯的合成;同时,该菌株还能在非灭菌的条件下,通过补充额外碳源进行共发酵,实现聚羟基丁酸酯产量的大幅提升,具有较大的经济优势和良好的工业应用前景。
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1.一株兼具吡啶降解及聚羟基丁酸酯合成的菌株,其特征在于,所述菌株为副球菌,命名为Paracoccus sp. ZQW-2,于2024年06月26日保藏于中国典型培养物保藏中心,菌种保藏编号为:CCTCC NO: M 20241373。
2.一种利用权利要求1所述的菌株制备的菌剂。
3.权利要求1所述的菌株或权利要求2所述的菌剂在降解废水中吡啶中的应用,其特征在于,所述废水中吡啶的浓度为0.3~2g/L,pH为6~10,NaCl浓度为5~60g/L。
4.一种权利要求2所述的菌剂的制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:于LB平板上挑取菌株,接种至LB液体培养基中,振荡培养,获得菌剂。
5.权利要求1所述的菌株在生物转化吡啶合成聚羟基丁酸酯中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,菌株合成聚羟基丁酸酯的方法包括如下步骤:将菌株接种到含有吡啶的发酵培养基中进行发酵,得到聚羟基丁酸酯。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,合成条件为非灭菌。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,
9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,在发酵培养基中额外补充5g/L碳源进行共发酵。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述碳源为葡萄糖、果糖、甘油、山梨醇中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一株兼具吡啶降解及聚羟基丁酸酯合成的菌株,其特征在于,所述菌株为副球菌,命名为paracoccus sp. zqw-2,于2024年06月26日保藏于中国典型培养物保藏中心,菌种保藏编号为:cctcc no: m 20241373。
2.一种利用权利要求1所述的菌株制备的菌剂。
3.权利要求1所述的菌株或权利要求2所述的菌剂在降解废水中吡啶中的应用,其特征在于,所述废水中吡啶的浓度为0.3~2g/l,ph为6~10,nacl浓度为5~60g/l。
4.一种权利要求2所述的菌剂的制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:于lb平板上挑取菌株,接种至lb液体培养基中,振荡培养,获得菌剂。
5.权利要求1所述的菌株在生物转化吡啶合成聚羟基丁酸酯中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,菌株合成聚羟基丁酸酯的方法包括如下步骤:将菌株接...
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