[发明专利]一株铜绿假单胞菌及其应用

说明书

为解决缓解厨余油(KWO)带来的环境压力和生物表面活性剂生产成本高、产量低及极端环境中稳定性低等问题，本发明筛选得到了一株能够高效利用厨余油发酵生产具有高稳定性的生物表面活性剂的菌株铜绿假单胞菌AY‑1，通过单因素优化实验确定其最适作用条件，包括碳源、氮源、碳氮比、温度、pH、发酵时间等，实现生物表面活性剂的发酵最高产量达5.86g/L，同时证明该生物表面活性剂在不同温度、pH和NaCl浓度等环境因素下均具有较强的稳定性，同时在1CMC条件下增溶菲和芘为2.092倍和4.754倍，因此具有广泛的应用潜能。

技术领域

本发明属于生物环境修复领域，具体涉及一种能够利用廉价厨余油生产高稳定性生物表面活性剂的铜绿假单胞菌及其应用。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在且难以去除的有机化合物，其主要来自于有机物热解和化石燃料的燃烧。PAHs是有毒、诱变和致癌的有机化合物，其毒性随着其分子量的增加而增加。鉴于多环芳烃的毒性及致癌性，人们对开发了各种从污染的土壤、沉积物和水中去除多环芳烃的方法，如物理、化学和生物修复等处理方法。生物修复方法是利用微生物的新陈代谢作用来降解环境中多环芳烃，是一种环境友好型的修复方法。然而，由于多环芳烃复杂的化学结构使其在环境中的溶解度低、吸附性强，导致微生物的降解作用受到限制。表面活性剂是一种由疏水部分和亲水部分组成的两性分子，可沿气-液和液-液界面聚集形成具有疏水核心的胶束，从而有助于增加多环芳烃在水中的溶解度，进而促进提高微生物对其降解率。然而，大部分合成表面活性剂不仅会对降解菌有毒害作用，而且可能对环境造成毒性或造成二次污染，所以合成表面活性剂并非是在生物修复中最佳选择。相反，生物表面活性剂具有生物降解性、环境相容性、较低的临界胶束浓度和较高的稳定性，使得生物表面活性剂备受关注。

由于生物表面活性剂生产成本高、产量低等原因，限制了生物表面活性剂在环境修复领域的大量使用。同时，由于环境修复的不利因素较多，所以需要开发高稳定性的生物表面活性剂来用于环境修复。餐饮业和生活垃圾中产生的厨余油是一种常见且价格较低的生活垃圾，且处理不当容易造成的环境污染。

因此，需要开发一种能够利用厨余油(KWO)发酵生产具有高稳定性生物表面活性剂的菌株，不仅可以降低生产成本以满足生物表面活性剂在各种环境修复中的大量应用，而且可以缓解厨余油(KWO)带来的环境压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够利用厨余油(KWO)生产具有高稳定性的鼠李糖脂类生物表面活性剂菌--铜绿假单胞菌AY-1，利用该菌株不仅降低环境修生物表面活性剂在环境修复中成本问题，而且有利于缓解厨余油(KWO)带来的环境压力。

第一方面，本发明提供一种铜绿假单胞菌AY-1在发酵生产生物表面活性剂中的应用。

在具体实施方案中，所述铜绿假单胞菌AY-1的发酵碳源为葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸钠、石蜡油和/或厨余油，优选地，所述碳源为厨余油。

在具体实施方案中，所述铜绿假单胞菌AY-1的发酵氮源为硝酸铵、硝酸钠、尿素和/或蛋白胨，优选地，所述氮源为硝酸钠。

在具体实施方案中，所述铜绿假单胞菌AY-1的发酵碳氮比为10:1-35:1，优选地，所述碳氮比为25:1。

在具体实施方案中，所述铜绿假单胞菌AY-1的发酵温度为25-45℃，优选地，最适发酵温度为35℃。

在具体实施方案中，所述铜绿假单胞菌AY-1的发酵pH为5.0-9.0，优选地，最适发酵pH为8.0；发酵时间为12-120h，优选地，最适发酵时间为96h。

第二方面，本发明提供一种铜绿假单胞菌AY-1发酵生产的生物表面活性剂。

在具体实施方案中，所述生物表面活性剂在4℃-120℃条件下，表面张力在27.91-30.73mN/m之间，具有温度稳定性。