[发明专利]一株可降解吡啶的根瘤杆菌、选育方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境有机污染物生物处理技术领域，具体涉及一株降解吡啶的细菌、选育方法及其在废水生物处理和环境污染修复中的应用。

背景技术

吡啶广泛应用于医药、农药、化工等行业，是一种典型的难降解含氮杂环化合物。吡啶因其杂环结构而具有较强的水溶性,很容易转移到土壤和地下水中，因而在土壤和地下水中普遍存在。由于吡啶的生物毒性、致畸变和致癌特性,吡啶污染对人类的健康和生态环境造成了巨大的潜在危害。因此，含吡啶的废水如不经过处理而直接排放，会对环境造成严重污染。

目前，国内外对吡啶废水的研究主要集中于吸附、焚烧和氧化等物理化学处理技术。然而，吸附、焚烧和氧化等物化处理技术成本普遍偏高，只适用于高浓度吡啶废水的处理，且处理后的废水吡啶含量仍大于排放标准，难以实现达标排放，尚需进一步的处理。因此，对处理效果好、处理成本小、无二次污染的吡啶污染废水的处理技术和工艺的探讨，具有理论和实际意义。

微生物处理法与物理、化学方法相比，具有经济、高效的优点，更重要的是可以实现污染的无害化治理。生物法无二次污染、处理量大，是目前应用最广的废水处理技术。但由于吡啶类物质可生化降解程度不高，普通的生物处理无法作用或效率低下。因此，对吡啶降解效率高、降解效果好的微生物的驯化、筛选和应用，是解决吡啶废水污染的有效途径。

近年来国内外研究人员已开展了一些关于吡啶降解菌的筛选工作，目前已出现一些关于生物降解吡啶的报道，然而目前已见的吡啶降解菌种类仍十分有限，主要包括Arthrobacte，Bacillus，Lysinibacillus，Nocardiodes，Paracoccus，Pseudomonas，Rhodococcus，Shinella，Shewanella，Streptomyces等种属。然而，至今并未出现关于根瘤杆菌（Rhizobium sp.）降解吡啶的报道。此外，目前已报道的大部分吡啶降解菌对吡啶的耐受浓度低（小于1000mg/L），降解速率慢，难以满足实际工程应用的要求。降解效率高、对吡啶耐受浓度高、能适应真实环境的的新型、高效降解菌的筛选具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对目前吡啶降解菌株对吡啶耐受浓度低、处理效率低、菌株种类较为单一等不足，提供一株可高效降解吡啶的新型菌株(Rhizobium sp.)NJUST18。

本发明的另一目的在于提供一株可高效降解吡啶的新型菌株(Rhizobium sp.)NJUST18的选育方法。

本发明还有一个目的是提供(Rhizobium sp.)NJUST18在含吡啶废水处理领域的应用。

实现本发明目的技术解决方案是：本发明从南京市六合区某化工企业长期受到吡啶污染的土壤中分离、筛选得到了吡啶特效降解菌株NJUST18，经鉴定为根瘤杆菌(Rhizobium sp.)，命名为(Rhizobium sp.)NJUST18，GenBank登陆号为JN106368，菌株已于2013年3月28日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为CCTCC NO:M 2013110。该菌株为国内外第一株可用于吡啶废水处理的根瘤杆菌。

一株可高效降解吡啶的新型菌株(Rhizobium sp.)NJUST18的选育方法，包括以下步骤：

（1）菌株的分离：将长期受到吡啶污染的排污口取出的土样2g加入到50mL含500mg/L吡啶的液体无机盐培养基MSM中，装入150mL三角瓶中，30℃条件下以180转/分的转速摇床培养，实现吡啶降解菌的富集培养；7天后，2mL富集培养后的液体培养基转接入50mL新鲜液体无机盐培养基MSM中，并摇床培养；经过连续3次转接后，用无菌蒸馏水将转接后的液体培养基稀释10⁵-10⁹倍，涂布于含1000mg/L吡啶的无机盐固体培养基平板上，放入30℃培养箱中进行培养；一周后挑取在菌落特征上有明显差异的菌落，采用平板划线分离的方法进行纯化，连续纯化三次后，得到单一菌株，并进行斜面保存。

（2）菌株的筛选：挑取分离所得到的单菌落，分别接种于含1000mg/L吡啶的无机盐液体培养基中，摇床培养120h；测定培养基中吡啶浓度变化，选取培养基中吡啶浓度显著降低的单菌落。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：