[发明专利]一种能在非灭菌条件下降解多种类型染料的真菌及其应用

说明书

一、技术领域

本发明属于工业微生物技术领域，具体涉及一种能在非灭菌、培养基营养便宜简单的条件下降解多种类型染料的真菌。

二、背景技术

合成染料被广泛用于纺织、食品、药物、皮革、化妆品等行业。据估计，每年染料的总产量约为7×10⁵吨，我国年产量已达15万吨，其中大约有10％～15％的染料会直接随废水排入环境当中。工业中应用的比较多的染料，种类有偶氮类、三苯甲烷类、蒽醌类等。许多染料以及其分解产物是有毒性的，能致癌致畸变等。印染废水如果不加以处理就直接排放到河流，势必造成严重的环境污染。

人工合成的染料都能够抵抗汗水、光、水、许多化合物和生物攻击，很难被常规污水处理系统中的微生物所分解。许多物理和化学方法虽然可以从废水中去除染料，效果较好，但是，这些方法价格昂贵、需要耗费大量的能源、并且常常产生一些有毒的分解产物等，从而大大限制了这些方法在工业印染废水处理中的实际应用。生物学方法去除染料颜色跟物理化学方法相比，有许多优势，比如：成本低，生态友好等。近年来，陆续报道了一些细菌、真菌能够去除不同种类染料的颜色。细菌在无氧的条件下脱色通常只能去除一种类型的偶氮染料，同时又常常产生有害的一些分解产物。这些不利因素就限制了细菌在处理混合种类染料工业废水中的应用。因此，越来越多的研究人员就把注意力投向了真菌脱色研究。

近几十年里，许多研究报道了一些真菌有良好的脱色能力，比如：Phanerochaete chrysosporium，Aspergillus niger，Trametes versicolor等。但这些真菌的良好脱色能力是在培养基营养丰富且灭菌的条件下取得的。如果在灭菌条件下对染料废水进行处理，需要有相关的贵重设备以及耗费大量的能源，这些不利因素就限制了目前生物方法在染料工业废水脱色中的应用。现已有少量报道对非灭菌条件下的真菌脱色进行了一些探索性的研究，认为污染微生物主要以细菌、酵母为主(高大文等，2004)，这些主要污染微生物的存在极大的影响了主要染料分解真菌的脱色能力，提出了降低其它污染微生物生长的方法，如：将pH值调整到3以下；将真菌固定化；调节C/N比等(Leidig et al.，1999；Libra etal.，2002；高大文等，2004；Gao et al.，2008)。已有的解决方法虽然能部分克服其它微生物污染造成的真菌脱色能力的下降，但是，离实际应用成本仍然相差甚远。如果某种真菌能够高效降解多种类型的染料，而且能在非灭菌的、价格低廉的培养基培养条件下生长脱色，具有这些优良特性的真菌如果用于工业印染废水的处理，无疑会大大降低处理成本。

三、发明内容

本发明的目的是提供一株能够在非灭菌的低价的培养基培养条件下高效降解多种类型染料的真菌及其在印染废水中的应用。

本发明所提供的优良真菌是冷杉附毛孔菌菌株Trichaptum abietinum1302BG，该菌株保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期是2010年7月19日，保藏号CGMCC No.4053。

该菌株从杭州市临安雷竹林地土壤中，采用稀释平板法分离获得。经分子生物学方法鉴定(Accession number：FJ768676)，确定为冷杉附毛孔菌Trichaptumabietinum。

该菌株在固体平皿上显示出能使多种类型染料(偶氮类、三苯甲烷类、蒽醌类、三芳甲烷类等多种染料)脱色的能力(图1)。

该菌株具有广泛的pH适应能力，在酸性和碱性条件下都能对染料进行高效脱色(图2)。对培养基营养成分要求非常低(仅含0.5g L^-1淀粉和0.05g L^-1硫酸铵)，能在非灭菌的甚至人为添加一定污水的条件下，对测试的刚果红和酸性品红仍然显示出高效的脱色能力，24小时内脱色率超过90％(图3)。

经该菌株脱色后的染料溶液对植物已经没有毒性或者毒性大大降低(表1)。

本发明的有益效果是：该菌株能使多种结构类型的染料脱色，有广泛的pH适应能力，对培养基营养成分要求非常低，且能在非灭菌的甚至人为添加一定其它微生物污染源的条件下，仍然具有高效的脱色能力。经该菌脱色后的染料溶液已经没有了毒性或者毒性大大降低。这些优异特点显示了该菌株的具有非常广阔的工业染料废水处理应用能力，大大降低了工业印染废水处理成本。

表1刚果红和酸性品红经Trichaptum abietinum 1302BG脱色48小时后蚕豆根尖细胞微核率变化