[发明专利]一株具有阻垢活性的产碳酸酐酶菌株

说明书

本发明提供一种具有阻垢活性的产碳酸酐酶菌株，所提供的菌株为温哥华假单胞菌(Pseudomonas vancouverensis)JN‑38株，其保藏编号为CGMCC No.26803。本发明筛选到一种具有产碳酸酐酶活性且具有阻垢效果的微生物菌株，为研究和开发真正意义上的绿色、环保、无毒、高效、经济的生物阻垢剂提供参考，为循环水处理中所遇到的阻垢、抑藻、减磷等问题提供生物解决方案。

技术领域

本发明属于工业循环冷却水系统处理技术领域，具体涉及一种具有阻垢活性的产碳酸酐酶菌株。

背景技术

碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase，CA，EC 4.2.1.1)是一种含Zn²⁺的金属酶，能有效地催化CO₂的可逆水合反应，其反应式为：

该过程在碳酸盐岩溶过程中是重要的限速步骤，研究中发现，无碳酸酐酶催化时，上述可逆反应要达到平衡需1min；在有碳酸酐酶催化时，要达到平衡只需10^-6s。该水合反应产生的H⁺会影响CaCO₃的电离平衡，对碳酸盐的溶解产生驱动作用，即：碳酸酐酶还可以通过上述过程维持环境中的酸碱平衡。

在工业循环冷却水系统运行中，由于冷却水不断蒸发浓缩和水质水量变化等原因，会产生结垢，其中主要的成垢因子就是碳酸钙沉淀，这影响到工业生产的效率和安全性。目前，应用最为广泛的循环冷却水阻垢方法是通过不断往循环水系统中投加缓蚀阻垢剂等有机和无机化学药剂，所使用的缓蚀阻垢剂配方中90％以上含有各种磷组分，从而导致含磷循环水的超标排放，严重破坏生态环境。此外，化学药剂还存在处理COD/氨氮效果有限，残留物有毒，不能自然降解等二次污染问题。

基于上述背景，筛选产碳酸酐酶菌株，用于阻垢活性测试，可能会解决上述问题。一方面微生物通过自身繁殖可以吸收循环水中的氮、磷物质，另一方面微生物的天然产物碳酸酐酶可对碳酸钙的溶解产生驱动作用。因此，筛选具有碳酸酐酶酶活的微生物用于阻垢，对于制备新型微生物型阻垢剂具有应用前景。

微生物型阻垢剂是通过微生物产生的具有阻垢功能的代谢产物，发挥主要作用的生物大分子具有良好的生物可降解性，相对于化学药剂，生物阻垢剂是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。具有速度快，消耗低，效率高，反应条件温和，无二次污染的优势，其最终产物都是无毒无害，稳定的物质，如二氧化碳，水，氮气等，能降低循环冷却水中的磷含量，避免传统含磷阻垢剂使用导致的水体富营养化。

而筛选高效的、具有阻垢活性的微生物菌株，是制备微生物型阻垢剂的基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有阻垢活性的产碳酸酐酶菌株，所提供的菌株具有阻垢、净水效果。

本发明首先提供一种温哥华假单胞菌(Pseudomonas vancouverensis)JN-38株，于2023年03月14日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCC No.26803。

本发明所提供的JN-38株的生长温度为30℃，180rpm，其酶活最高可达135％，pH8.71。

本发明所提供的JN-38株可用于发酵制备碳酸酐酶；

本发明所提供的JN-38株的另一个用途，是在制备生物阻垢剂中的应用；

本发明还提供JN-38株在水体阻垢中的应用。

本发明再一个方面提供一种阻垢剂，所述的阻垢剂中包含有JN-38株的活菌。