一種澱粉降解菌及其在水處理中的應用的製作方法
2023-09-17 01:24:35
一種澱粉降解菌及其在水處理中的應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了屬於生物降解處理【技術領域】的一株針對澱粉廢水的強化降COD菌及其應用。澱粉廢水降解菌經鑑定為蠟樣芽孢桿菌（Bacillus?cereus）W1，保藏號CGMCC?No.8023。本發明澱粉降解菌具有澱粉類廢水的生物強化處理功能。將菌株接種至牛肉膏蛋白腖培養基中，30℃振蕩培養至菌含量為O.D600≈2.0的菌懸液，以1-5%的接種量接種於含澱粉廢水（可為可溶性澱粉、玉米澱粉或馬鈴薯澱粉廢水）中，20～30℃處理2～3天後，離心取上清液，測定COD，其對COD有較好的去除效果。該菌在汙廢水處理工程中有較高的應用價值。
【專利說明】一種澱粉降解菌及其在水處理中的應用[0001]分類命名:臘樣芽孢桿菌，拉丁文學名:Bacillus cereus
[0002]保藏日期:2013年08月13日；
[0003]保藏單位全稱及簡稱:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心ChinaGeneralMicrobiological Culture Collection Center(CGMCC)；
[0004]保藏編號:CGMCCN0.8023。
【技術領域】
[0005]本發明涉及澱粉降解菌及其應用，特別是涉及一種具有針對澱粉廢水降COD能力的臘樣芽孢桿菌及應用此菌降低廢水中化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)的方法。
【背景技術】
[0006]澱粉是食品、醫藥、化工、造紙、紡織等行業的主要原料。無論是生產、加工澱粉行業的生產廢水，還是生活汙水中均含有澱粉類化合物，其對生態環境造成嚴重的汙染。
[0007]生產加工澱粉的企業多，澱粉廢水排放量大，含有機質多，懸浮物含量高，B/C通常大於0.3，可生化性好。國內外常用的澱粉廢水處理工藝有沉澱法或化學絮凝法等與生物法相結合的工藝。澱粉廢水屬於常見的廢水之一，針對於此，本文篩選了澱粉高效降解菌並了解其降解特性，可為澱粉廢水的工業化處理提供微生物菌劑資源，從而對解決澱粉廢水生物處理系統的問題奠定基礎，實現強化生化系統對澱粉廢水COD的降低，提高處理效率。
[0008]由於澱粉不能直接透過細胞膜，因此首先具有產澱粉酶功能的微生物分泌胞外澱粉酶，將澱粉水解成單糖和雙糖，然後再被微生物攝入體內利用。澱粉有直鏈澱粉和支鏈澱粉兩類，直鏈澱粉又稱可溶性澱粉，含幾百個葡萄糖單元，支鏈澱粉含幾千個葡萄糖單元。在天然澱粉中直鏈的佔10-27%，其餘的則為支鏈澱粉。如常見的玉米澱粉含27%直鏈澱粉，馬鈴薯澱粉含20%直鏈澱粉，其餘的為支鏈澱粉。細菌中的枯草芽孢桿菌、真菌中的麴黴、根黴和毛黴都有較強的分解澱粉功能。本文提供了一株細菌Wl對可溶性澱粉、玉米澱粉、馬鈴薯澱粉廢水均具有降低COD的作用，其去除率較高。
【發明內容】
[0009]針對現有技術中所存在的不足，本發明的目的之一是提供一種具有高效去除澱粉廢水COD能力的蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl。
[0010]本發明的臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl分離自北京興華澱粉廠的土壤,屬於芽孢桿菌屬，已在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC No:8023，保藏地址為中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2013年08月13日。Wl在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(PDA)固體培養基上形成圓形菌落、乳白色，邊緣呈波狀，表面不光滑且乾燥，不透明；菌體為革蘭氏陽性好氧菌，長杆狀、菌體大小為(0.8-1.5) ymX(3.0-6.0) μ m，有芽孢，芽孢呈橢圓形、中生。[0011]本發明澱粉降解菌Wl能耐受小於5%的鹽濃度，M-R為陰性，V-P呈陰性，明膠液化呈陽性，接觸酶陽性。
[0012]澱粉降解菌W1，經16SrDNA測序及同源性比較，得到與其最相近的種屬是蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus),同源性達100% ;結合細菌形態特徵、生長條件、生理生化鑑定結果，確定此針對澱粉廢水的降COD菌Wl為蠟樣芽孢桿菌。
[0013]本發明的第二個目的是提供蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl在澱粉廢水中COD的用途。
[0014]為實現這一目的，本發明提供一種降低或去除廢水中COD的方法，包括如下步驟:
[0015]將蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)ffI,CGMCC N0.8023菌株接種於含澱粉的廢水中，以及20~30°C培養2~4天。
[0016]在所述方法的一實施方案中，所述臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl菌株以菌液形式接種，其接種量為處理廢水體積的I~5% (v/v)。
[0017]在所述方法的另一實施方案中,所述臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)Wl菌株菌液的濃度為0.D600 ^ 2.00
[0018]在另一實施方案中，所述培養在振蕩或攪拌下進行，使菌株處理廢水的速度加快。
[0019]在另一實施方案中，處理後的廢水中COD可以通過《重鉻酸鹽法(GBl 1914-89)》測定。
[0020]本發明中得到的臘·樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl具有較好去除COD的能力。菌株Wl對可溶性澱粉廢水、馬鈴薯澱粉廢水及玉米澱粉廢水均有生物強化處理功能，處理72h，對各類澱粉廢水的COD去除率可達85%以上，對環境不會造成二次汙染。對於解決澱粉廢水生化處理系統的問題有幫助，可提高生化系統對COD的處理效率，其具有較大的應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl的系統進化樹。
[0022]一種澱粉降解菌蠟樣芽孢桿菌Wl的保藏日期:2013年08月13日；
[0023]保藏單位全稱及簡稱:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心ChinaGeneral Microbiological Culture Collection Center(CGMCC)；
[0024]保藏編號:CGMCCN0.8023?
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例來對本發明進行描述。
[0026]在下面的實施例中所用的菌種均為蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) W1，實施例中不同的培養基及溶液配方如下:
[0027]1.牛肉膏蛋白腖培養基:蒸餾水1000mL,蛋白腖10.0g，牛肉膏5.0g，NaC15.0g,ρΗ7.0-7.2。
[0028]2.富集培養基:可溶性澱粉 20.0g, K2HPO40.5g，MgSO4.7Η200.5g，NaCl0.5g，KNO3L Og, H2OlOOOmL, pH7.0。
[0029]3.篩選培養基:可溶性澱粉20.0g，牛肉浸膏5.0g，蛋白腖5.0g，NaC15.0g，KH2PO4L 0g，瓊脂 20.0g，水 1000mL, ρΗ6.0。
[0030]4.澱粉廢水:可溶性澱粉(或馬鈴薯澱粉廢水、玉米澱粉廢水)2.5g (5.0g、10.0g),酵母膏 5g，蛋白腖 5g，NaC15g，KH2PO4Ig, CaCl2.2Η200.5g, MgSO4.7Η200.5g，FeSO4.7Η200.05g，水 1000mL, pH 值 6.0。
[0031]實施例1:分離鑑定臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)Wl。
[0032]實驗材料來自北京華興澱粉廠內的土壤樣品。
[0033]具體實施步驟如下:在無菌操作下，稱取2.0g 土樣放入98mL富集培養液中，在280C 180rpm搖床中活化培養48h後，取2mL富集液轉接到新鮮的富集培養基繼續富集，依次轉接三次。之後採用稀釋塗布平板法在篩選培養基上分離單菌落，並在分離平板上純化
2-3次，得到單一菌株；將菌種分別點種到平板培養基上進行培養。待菌落長成後滴加碘液，挑選有明顯透明圈的菌株。說明菌株周邊的澱粉被菌株分泌的澱粉酶水解，其具有降解澱粉功能。經過16SrDNA鑑定，此菌株屬於蠟樣芽孢桿菌，命名為蠟樣芽孢桿菌(Bacilluscereus) Wl,系統進化樹見說明書附圖1。
[0034]實施例2:蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl處理可溶性澱粉的降COD效果實驗I。
[0035]處理對象為可溶性澱粉廢水，運行方式為搖瓶振蕩培養。
[0036]具體實施步驟如下:菌種接種至牛肉膏蛋白腖培養基，28°C振蕩培養至菌液濃度為0.D600~2.0，以2% (v/v)接種量接種於可溶性澱粉廢水中，28°C振蕩培養3天；離心取上清，按照《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法(GB11914-89)》測定C0D，結果如下表。
【權利要求】
1.一種澱粉降解菌蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus) Wl，CGMCC N0.8023。
2.一種降低或去除生活汙水或澱粉廢水中COD的方法，包括如下步驟:將蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)ffI, CGMCC N0.8023菌株接種於所述廢水中，以及20~30°C培養2~3天。
3.如權利要求2所述方法,其特徵在於:所述臘樣芽孢桿菌(Bacilluscereus)Wl菌株以菌液形式接種，其接種量為處理廢水體積的1-5% (v/v)。
4.如權利要求2或3所述方法，其`特徵在於:菌懸液的含菌量為108CFU/mL。
【文檔編號】C02F3/34GK103627654SQ201310487494
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】肖晶晶, 牛奕娜, 劉洋, 孫智勇, 李昌春, 於明, 武晨 申請人:北京華利嘉環境工程技術有限公司