專利名稱:一株降解溴酸鹽的鞘氨醇單胞菌菌株及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一株去除有害污染物的微生物菌株，尤其涉及一株降解溴酸鹽的鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas sp.)菌株,屬于溴酸鹽的微生物降解領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著給水處理技術(shù)的發(fā)展和人們對飲用水水質(zhì)的重視，臭氧氧化技術(shù)在飲用水中的應(yīng)用日益廣泛。臭氧對多數(shù)細(xì)菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，同時能夠高效地去除水中的消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物、嗅味物質(zhì)等多種痕量有害污染物。然而臭氧化過程中產(chǎn)生的一些副產(chǎn)物，對飲用水安全性也造成一定的負(fù)面影響，如含溴原水臭氧化過程中會產(chǎn)生溴酸鹽，具有致癌性，且難于被后續(xù)工藝所去除，在一定程度上限制了臭氧的進(jìn)一步應(yīng)用。
溴酸鹽在自然條件下呈無色無味、揮發(fā)性小、不水解、熱穩(wěn)定等性質(zhì)，因其具有DNA和染色體水平的遺傳毒性，溴酸鹽被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)認(rèn)定為2B級的潛在致癌物。美國國家環(huán)境保護(hù)局的研究表明:飲用水中溴酸鹽的含量為μ g/L級都會有一定的致癌作用。攝入3 μ g/L的溴酸鹽的致癌風(fēng)險率為1(Γ5 ;攝入5 μ g/L的溴酸鹽的致癌風(fēng)險率為10'在國際上，世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)保局所規(guī)定的飲用水中，溴酸鹽最高允許濃度在0.01mg/L以內(nèi)，中國飲用水標(biāo)準(zhǔn)中的該項指標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)一致。
針對飲用水臭氧化過程中出現(xiàn)的溴酸鹽，國內(nèi)外學(xué)者研究了很多去除方法，例如加氨、加過氧化氫、氧化-還原、半導(dǎo)體光催化、新型金屬催化劑、離子交換膜等。上述方法雖然能在一定程度上去除溴酸鹽，但是存在很多應(yīng)用中的問題，如成本過高、引發(fā)二次污染等。膜處理方法對溴酸鹽的去除效果較好，但成本很高，同時會產(chǎn)生一些含高濃度的溴酸鹽的廢水需要另外處理；活性炭吸附法對溴酸鹽的除去也有較好效果，但是需要定期更換且費用較高，操作麻煩；采用低壓，中壓或高壓汞燈紫外光雖然可適度分解溴酸鹽，但其同時更強(qiáng)烈地把裝瓶前預(yù)留的臭氧也分解了。對去除水中溴酸鹽的研究較多，如公開號為CN101439900A的發(fā)明專利申請公開了一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法及系統(tǒng)。該方法是:第一通過銨鹽和活性炭上微生物的硝化作用控制水中的溶解氧濃度處于較低水平；第二通過硫酸亞鐵的還原性去除水中的溴酸鹽；第三通過過濾單元去除水中過量的鐵離子。該去除溴酸鹽的系統(tǒng)包括:控制水中溶解氧的預(yù)處理工作段、去除溴酸鹽的氧化還原工作段和去除過量鐵離子的過濾處理工作段，其中，所述預(yù)處理工作段與所述氧化還原工作段連接，所述氧化還原工作段與所述過濾處理工作段連接。雖然該方法對溴酸鹽的去除率可達(dá)60%以上，但是該處理方法需控制溶氧，實際工藝中難于應(yīng)用，同時工藝操作復(fù)雜，容易引發(fā)二次污染。
關(guān)于溴酸鹽的生物降解方面的工作國內(nèi)外進(jìn)展較少。為此，從自然界中篩選出對溴酸鹽有高效降解能力的菌株， 應(yīng)用于水中溴酸鹽的去除將有實際的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明從自然界中篩選到一株鞘氨醇單胞菌，該鞘氨醇單胞菌菌株能夠有效降解溴酸鹽，去除飲用水臭氧化過程中出現(xiàn)的溴酸鹽和被溴酸鹽污染的飲用水中的溴酸鹽，在飲用水處理方面具有良好的應(yīng)用前景。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供一株鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y。
本發(fā)明所提供的鞘氨醇單胞菌菌株已于2011年3月28日保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”;其微生物保藏號為CGMCC N0.4721 ;其分類命名為:Sphingomonas sp.815Y,保藏時間是2011年3月28日；保藏地址是:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所。
本發(fā)明鞘氨醇單胞菌菌株從中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境生物技術(shù)研究組(北京海淀區(qū)雙清路18號環(huán)境技術(shù)樓，郵編100085)臭氧生物活性炭小試裝置的生物活性炭工藝段的炭中采用富集培養(yǎng)、平板稀釋法分離、純化得到。
其中，富集培養(yǎng)的培養(yǎng)基的組成如下:CaCl2 5mg, MgCl2 5mg, MnCl2 0.3mg, FeCl2
0.3mg, ZnCl2 0.0lmg, H3BO3 0.0lmg, CoCl2 0.005mg,溴酸鹽 Img,乙酸鈉 IOmg,蒸懼水
1,OOOmL, pH 7.0-8.0，培養(yǎng)基在121°C下恒溫滅菌20分鐘。
其中，分離純化培養(yǎng)的培養(yǎng)基的組成如下:酵母提取物0.5g，胰蛋白胨0.5g，酸水解酪素0.5g，葡萄糖0.5g，可溶性淀粉0.5g，K2HPO4 0.3g，MgSO4.7H20 0.05g,丙酮酸鈉0.3g，瓊脂15g，pH 7.0-8.0，培養(yǎng)基在121°C下恒溫滅菌20分鐘。
本發(fā)明鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y具有以下特征:
1、鞘氨 醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y適宜在中性偏堿性(pH7_8)的培養(yǎng)介質(zhì)中生長，適合的生長溫度為15-35°C，其細(xì)菌學(xué)形態(tài)特征為:細(xì)胞呈桿狀，大小為0.53 0.70 μ mX 1.06 1.67 μ m ;革蘭氏染色陰性；不生芽孢，無鞭毛。
2、鞘氨醇單胞菌菌株在LB和營養(yǎng)肉汁瓊脂平板上菌落形態(tài)一致，培養(yǎng)2天的菌落呈黃色，濕潤，液滴狀，圓形，凸起，不透明，邊緣較為整齊。
3、16S rRNA基因序列特征為:菌株鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y的16SrRNA序列長度為1466bp。
其中，按照如下步驟篩選菌種:
以中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境生物技術(shù)研究組處理飲用水的小試裝置的臭氧生物活性炭工藝段的生物活性炭為樣品，作為菌源進(jìn)行富集培養(yǎng)。所述小試裝置用于深度處理飲用水，包括依次進(jìn)行的臭氧氧化工藝段和生物活性碳吸附工藝段兩部分，其中的臭氧氧化工藝是利用臭氧作為高級氧化劑，將傳統(tǒng)飲用水處理工藝中無法去除的難降解物質(zhì)降解，將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物；生物活性碳吸附工藝是以活性炭以及微生物對小分子物質(zhì)進(jìn)行吸附及分解，從而達(dá)到凈化飲用水的目的?；钚蕴縿傞_始運行時碳表面并沒有生物，隨著運行時間的延長，水中及空氣中的微生物會逐漸富集在生物活性碳上形成具有一定厚度的生物膜，成為穩(wěn)定的生物活性碳。本發(fā)明采集是生物活性炭是在小試裝置的生物活性碳吸附工藝段連續(xù)運行5個月后采集。
將所采集的生物活性炭樣品與磷酸鹽緩沖液混合，制成菌懸液；接著，將菌懸液離心后的離心液接種到富集培養(yǎng)基中進(jìn)行富集培養(yǎng)；然后將富集培養(yǎng)物涂布于平板分離純化培養(yǎng)基上反復(fù)進(jìn)行平板涂布，進(jìn)行分離純化培養(yǎng)，直到分離得到對溴酸鹽具有去除能力的鞘氨醇單胞菌屬菌株。[0019]其中，所述磷酸鹽緩沖液為磷酸氫二鈉與磷酸二氫鈉的混合溶液，pH為7.2。
特別是，所述磷酸鹽緩沖液的配制方法是:在800ml蒸餾水中加入8gNaCl，0.2gKCl，1.44g磷酸氫二鈉和0.24g磷酸二氫鉀，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至7.2，加水定容至1L，在121 °C下恒溫滅菌20分鐘后于室溫保存，備用。
特別是，所述富集培養(yǎng)是黑暗條件，在溫度為15-25°C，轉(zhuǎn)速為150-200rpm的條件下，傳代培養(yǎng)2-3次，傳代培養(yǎng)時間為20-30天/次。
其中，所述分離純化培養(yǎng)的培養(yǎng)條件為在黑暗條件下，溫度為35°C，培養(yǎng)時間為2-3天/次。
本發(fā)明另一方面提供所述鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y在降解溴酸鹽中的應(yīng)用，包括:將所述鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y接種于含有溴酸鹽的培養(yǎng)基中，進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。
其中，所述含溴酸鹽的培養(yǎng)基的組成如下:CaCl2 5mg, MgCl2 5mg, MnCl20.3mg,FeCl2 0.3mg, ZnCl2 0.0lmg, H3BO3 0.0lmg, CoCl2 0.005mg,溴酸鹽 lmg,乙酸鈉 IOmg,蒸懼水I, OOOmL, pH 7.0-8.0,培養(yǎng)基在121°C下恒溫滅菌20分鐘。
其中，所述震蕩培養(yǎng)的培養(yǎng)溫度為15_35°C，優(yōu)選為25_35°C。
特別是，所述振蕩培養(yǎng)是在以下條件下進(jìn)行:黑暗條件，培養(yǎng)溫度為25_35°C，轉(zhuǎn)速為150-170rpm，震蕩培養(yǎng)時間為15-25天。
特別是，所述 振蕩培養(yǎng)條件為:黑暗條件，培養(yǎng)溫度為25°C，轉(zhuǎn)速150rpm，震蕩培養(yǎng)時間為20天。
其中，所述鞘氨醇單胞菌株的接種量為0.2-0.3g濕細(xì)胞/50ml培養(yǎng)基。
本發(fā)明又一方面提供所述鞘氨醇單胞菌株Sphingomonas sp.815Y在處理被溴酸鹽污染的水中的應(yīng)用，包括:向被溴酸鹽污染的水中加入所述的鞘氨醇單胞菌菌株，混合均勻，培養(yǎng)15-25天。
其中，在所述培養(yǎng)過程是在黑暗條件下，培養(yǎng)溫度為25_35°C，培養(yǎng)15-25天。
特別是，在培養(yǎng)過程中添加乙酸鈉作為鞘氨醇單胞菌菌株的外加碳源。
其中，外加碳源的添加量為每升水中添加10_200mg乙酸鈉。
特別是，所述鞘氨醇單胞菌株的接種量為0.2-0.3g濕細(xì)胞/50ml水。
本發(fā)明再一方面提供所述的鞘氨醇單胞菌屬菌株Sphingomonas sp.815Y在降解飲用水中溴酸鹽的應(yīng)用，包括:將所述鞘氨醇單胞菌菌株接種于含有溴酸鹽的自來水中，進(jìn)行鞘氨醇單胞菌培養(yǎng)，降解自來水中的溴酸鹽。
特別是，將所述鞘氨醇單胞菌菌株接種于自來水處理過稱中含有應(yīng)用臭氧氧化處理工藝步驟得到的飲用水中，進(jìn)行鞘氨醇單胞菌培養(yǎng)，降解飲用水中的溴酸鹽。
其中，所述飲用水是在自來水廠制備飲用水的過程中，含有使用臭氧對進(jìn)水進(jìn)行氧化處理工藝，而制得的飲用水。
其中，鞘氨醇單胞菌在以下條件下進(jìn)行培養(yǎng):黑暗條件，培養(yǎng)溫度為25_35°C，培養(yǎng)時間為15-25天。
特別是，培養(yǎng)過程中添加乙酸鈉作為鞘氨醇單胞菌的外加碳源，其中外加碳源的添加量為每升飲用水中添加10-200mg。
特別是，所述鞘氨醇單胞菌株的接種量為0.2-0.3g濕細(xì)胞/50ml飲用水。[0040]本發(fā)明的鞘氨醇單胞菌株(Sphingomonas sp.815Y)具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明的鞘氨醇單胞菌屬菌株對溴酸鹽的降解能力強(qiáng)，降解速度快，對于濃度為1000 μ g/L溴酸鹽在短時間內(nèi)的降解去除率達(dá)到50%以上；
2、本發(fā)明的鞘氨醇單胞菌屬菌株用于處理飲用水經(jīng)過臭氧消毒處理的水中，將臭氧氧化產(chǎn)生的副產(chǎn)物溴酸鹽降解為溴離子，提高飲用水的安全性；
3、本發(fā)明的鞘氨醇單胞菌屬菌株可投加于被溴酸鹽污染的水中，降解去除溴酸鹽，對溴酸鹽污染的水進(jìn)行生物修復(fù)，降低其的致癌毒性。
4、本發(fā)明的鞘氨醇單胞菌屬菌株可投加于臭氧生物活性炭工藝單元，作為對溴酸鹽進(jìn)行生物修復(fù)的深度強(qiáng)化處理手段，方法簡單，運行及維護(hù)成本較低，在規(guī)模化處理臭氧消毒副產(chǎn)物溴酸鹽的處理中具有良好的應(yīng)用前景。


圖1為鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y在培養(yǎng)基上的菌落圖；
圖2為鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y的細(xì)胞形態(tài)圖；
圖3為實施例3中鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基中溴酸鹽和溴離子濃度變化圖；
圖4為實施例4中鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基中溴酸鹽和溴離子濃度變化圖；
圖5為試驗例I中處理被溴酸鹽污染水中的溴酸鹽試驗；
圖6為試驗例2中處理被`溴酸鹽污染水中的溴酸鹽試驗。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法，所有百分比濃度均為質(zhì)量百分比濃度，所有培養(yǎng)基中的溶劑均為蒸餾水。
實施例1菌株的分離及純化
1、培養(yǎng)基制備
(I)富集培養(yǎng)基:
CaCl2 5mg, MgCl2 5mg, MnCl2 0.3mg, FeCl2 0.3mg, ZnCl2 0.0lmg, H3BO30.0lmg,CoCl2 0.005mg，溴酸鹽 lmg,乙酸鈉 10mg，蒸餾水 I, OOOmL, pH 7.0-8.0，培養(yǎng)基在 121。。下恒溫滅菌20分鐘。
(2)分離、純化培養(yǎng)基:
酵母提取物0.5g，胰蛋白胨0.5g，酸水解酪素0.5g，葡萄糖0.5g，可溶性淀粉 0.5g，K2HPO4 0.3g，MgSO4.7H20 0.05g,丙酮酸鈉 0.3g，瓊脂 15g，蒸餾水 I, OOOmL, pH7.0-8.0，培養(yǎng)基在121°C下恒溫滅菌20分鐘。
(3) LB固體培養(yǎng)基[0060]胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，NaCl 10g，瓊脂15g，蒸餾水1，OOOmL，pH7.2。培養(yǎng)基使用前在15psi高壓下蒸汽滅菌20分鐘。
2、磷酸緩沖液
磷酸鹽緩沖液為磷酸氫二鈉與磷酸二氫鈉的混合溶液，pH為7.2。
在800ml蒸餾水中加入8gNaCl，0.2KC1,1.44g磷酸氫二鈉和0.24g磷酸二氫鉀，用鹽酸調(diào)節(jié)PH至7.2，加水定容至1L。在15psi高壓下蒸汽滅菌20分鐘后保存于室溫，備用。
3、富集培養(yǎng)
中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的環(huán)境水質(zhì)國家重點實驗室環(huán)境微生物技術(shù)研究組的臭氧-生物活性碳水處理裝置，該處理裝置首先對進(jìn)水進(jìn)行臭氧氧化處理，經(jīng)過臭氧氧化處理的水含有較高濃度的溴酸鹽，水流經(jīng)活性炭，進(jìn)行吸附和生物降解處理，其中，處理裝置在常溫(25°C )條件下連續(xù)運行6個月；臭氧投加量為2.5-3.0mg/L ;生物活性炭吸附柱的流速為7ml/min，生物活性碳柱總?cè)莘e為450ml，進(jìn)水的溴酸鹽濃度為10-20 y g/L，有機(jī)物含量為2.5-3.0mg/L,出水的溴酸鹽為0_5 u g/L。
稱取采集于臭氧-生物活性碳水處理裝置中的生物活性炭10g，加入磷酸鹽緩沖液和小玻璃珠，150rpm下振蕩處理4h，制得菌懸液，接著對菌懸液進(jìn)行離心濃縮處理，然后取IOmL所得濃縮菌液，接種于含有300mL富集培養(yǎng)基的血清瓶中，在黑暗條件下，于25°C、150rpm,培養(yǎng)20天，獲得第一代培養(yǎng)液；接著取第一代培養(yǎng)液IOml繼續(xù)接種于裝有300mL富集培養(yǎng)基的血清瓶中，在黑暗條件下，于25°C、150rpm,培養(yǎng)20天，獲得第二代培養(yǎng)液；然后取第二代培養(yǎng)液IOml繼續(xù)接種于裝有300mL富集培養(yǎng)基的血清瓶中，在黑暗條件下，于25°C、150rpm，培 養(yǎng)20天，獲得第三代富集培養(yǎng)液，即將經(jīng)過離心濃縮處理獲得的濃縮菌液傳代培養(yǎng)2次，獲得富集培養(yǎng)液。
3、分離、純化培養(yǎng)
將第三代培養(yǎng)液(即富集培養(yǎng)液)稀釋后于平板分離、純化培養(yǎng)基上劃線分離培養(yǎng)，放入恒溫培養(yǎng)箱中于35°C下培養(yǎng)5天。挑取合適稀釋度下的平板上形成的單個菌落，再次劃線接種于平板分離、純化培養(yǎng)基中，進(jìn)行分離培養(yǎng)，于35°C下培養(yǎng)5天后對平板培養(yǎng)物進(jìn)行顯微鏡檢查，如果獲得的培養(yǎng)物菌種不純，則按上述方法挑取平板培養(yǎng)物劃線接種于平板分離、純化培養(yǎng)基中繼續(xù)純化，直到顯微鏡檢查結(jié)果表明為純菌為止；經(jīng)純化得到純鞘氨醇單胞菌菌株。
實施例2鞘氨醇單胞菌菌株的微生物學(xué)特性研究
1、菌落形態(tài)觀察
將分離、純化培養(yǎng)得到的單胞菌株劃線接種于LB固體培養(yǎng)基中，于35°C下培養(yǎng)至長出菌落，觀察菌落形態(tài)，結(jié)果如下:
菌株的菌落特征為:在LB平板上培養(yǎng)2天的菌落直徑大小約為l_2mm，菌落呈黃色，濕潤，液滴狀，圓形，凸起，不透明，邊緣整齊。如圖1所示。
2、細(xì)胞形態(tài)觀察
挑取在LB平板上培養(yǎng)2天的菌株菌落，依次用戊二醛固定、磷酸鹽緩沖液(pH7.2)漂洗、梯度乙醇脫水、醋酸異戊酯處理以及二氧化碳臨界點干燥、噴金、將樣品放入觀察室后進(jìn)行電鏡掃描，電鏡掃描結(jié)果如圖2，表明鞘氨醇單胞菌呈桿狀，不生芽孢，無鞭毛，大小為 0.53 0.70 u mX 1.06 1.67 u m。
3、16S rRNA基因序列測定
將接種于LB培養(yǎng)基中的單胞菌于25°C，150rpm培養(yǎng)20天后的單胞菌細(xì)胞收集后米用DNA提取試劑盒(FastDNA SPIN kit for soil,MP Biomedicals,France),提取單胞菌的DNA ;采用正向引物(27f引物，5' -CAGGAAACAGCTATGAC-3')和反向引物(1492r引物，5' -TACGGYTACC TTGTTACGAC TT-3')對菌株的 16SrRNA 在 PCR 電泳儀上進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增；將擴(kuò)增產(chǎn)物采用純化試劑盒(Fermantas,Gene JET Extraction Kit,EU)進(jìn)行純化,然后將純化后的PCR產(chǎn)物采用TA-克隆方法(分子克隆手冊)將成功轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌(T0P10化學(xué)感受態(tài)細(xì)胞)進(jìn)行測序，將測序結(jié)果在NCBI基因文庫(http://blast.ncb1.nlm.nih.gov/)上進(jìn)行比對。
測序結(jié)果見序列表，其中，菌株的16S rRNA(SEQ ID N0.1)序列長度為1466bp。
根據(jù)菌株的菌落形態(tài)特征，細(xì)胞形態(tài)特征以及其16S rRNA基因序列的比對結(jié)果，鑒定菌株屬于Sphingomonas sp.。
本發(fā)明中所提及的鞘氨醇單胞菌經(jīng)鑒定，發(fā)現(xiàn)其菌株形態(tài)學(xué)和生理生化試驗結(jié)果與 Sphingomonas koreensis 特征最為接近，Sphingomonas koreensis 為革蘭氏陰性菌，具有單極鞭毛，運動性桿菌。菌落形態(tài)呈圓形，微凸面，表面光滑，不透明呈黃色。經(jīng)過16SrRNA序列比對發(fā)現(xiàn)，兩者的相似性為98%，因此本發(fā)明鞘氨醇單胞菌菌株不同于已有的鞘氨醇單胞菌，迄今為止未經(jīng)報道。
本發(fā)明鞘氨醇單胞菌菌株已于2011年3月28日保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”，其菌株名稱為鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y,在“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”的保藏編號為CGMCC N0.4721。
實施例3
I)制備單胞菌株Sphingomonas sp.815Y的濕細(xì)胞
用接種環(huán)取鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y的新鮮斜面菌種,劃線接種于LB固體培養(yǎng)基上，35°C下，培養(yǎng)2天后即可得到長有明顯菌落的培養(yǎng)基平板，獲得新鮮鞘氨醇單胞菌濕細(xì)胞。
2)去除溴酸鹽試驗
挑取菌種Sphingomonas sp.815Y的濕細(xì)胞接種于富集培養(yǎng)基中，在黑暗條件下，于25°C進(jìn)行培養(yǎng)，其中，每50mL富集培養(yǎng)基中接種0.2g濕細(xì)胞；培養(yǎng)液中的溴酸鹽和溴離子含量按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.10-2006(生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法消毒副產(chǎn)物指標(biāo))的方法采用離子色譜法測定，測定接種前培養(yǎng)基和接種后第9天、15天、20天的培養(yǎng)液中溴酸鹽和溴離子的濃度值，測定結(jié)果如圖3所示。
測定結(jié)果表明:本發(fā)明鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y對溴酸鹽具有很好的去除能力，對溴酸鹽的去除效率高，在接種量為0.2g濕細(xì)胞/50mL培養(yǎng)液時，在培養(yǎng)15天之內(nèi)對溴酸鹽的去除率達(dá)到40%以上。
實施例4
除了步驟2)中菌種Sphingomonas sp.815Y的接種量為每50mL富集培養(yǎng)基中接種0.3g濕細(xì)胞，測定接種前的培養(yǎng)液、接種后第7天、15天、25天的培養(yǎng)液中溴酸鹽和溴離子的濃度之外，其余與實施例3相同，測定結(jié)果如圖4所示。[0089]測定結(jié)果表明:本發(fā)明鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y對溴酸鹽具有很好的去除能力，對溴酸鹽的去除效率高，在接種量為0.3g濕細(xì)胞/50mL培養(yǎng)液時，在培養(yǎng)15天之后，對溴酸鹽的去除率達(dá)到60%以上。
對照例I
除了將接種Sphingomonas sp.815Y的濕細(xì)胞后立即進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，即在15psi高壓下蒸汽滅菌20分鐘，使接種的Sphingomonas sp.815Y立即滅活之外,得到無生物活性的對照組，其余與實施例3相同，測定接種前培養(yǎng)基和接種后第9天、15天、20天的相應(yīng)培養(yǎng)液中溴酸鹽和溴離子濃度，測定結(jié)果如圖3所示。
測定結(jié)果是對照例I的培養(yǎng)液中的溴酸鹽和溴離子濃度保持不變，對照測定結(jié)果表明:培養(yǎng)液中溴酸鹽的降解是由鞘氨醇單胞菌引起的，而滅菌后的生物菌體對溴酸鹽無吸附能力，因此，鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y能有效地去除溴酸鹽,可用于溴酸鹽的降解。
對照例2
除了將接種Sphingomonas sp.815Y的濕細(xì)胞后立即進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，即在15psi高壓下蒸汽滅菌20分鐘，使接種的Sphingomonas sp.815Y立即滅活之外,得到無生物活性的對照組，其余與實施例4相同，測定接種前的培養(yǎng)液、接種后第7天、15天、25天的培養(yǎng)液中溴酸鹽和溴離子的濃度，測定結(jié)果如圖4所示。
測定結(jié)果是對照例2的培養(yǎng)液中的溴酸鹽和溴離子濃度保持不變，對照測定結(jié)果表明:培養(yǎng)液中溴酸鹽的降解是由鞘氨醇單胞菌引起的，而滅菌后的生物菌體對溴酸鹽無吸附能力，因此，鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y能有效地去除溴酸鹽,可用于溴酸鹽的降解。
試驗例I去除溴酸鹽污染的飲用水中的溴酸鹽試驗
`[0097]I)用接種環(huán)取鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y的新鮮斜面菌種,劃線接種于LB固體培養(yǎng)基上，35°C下，培養(yǎng)2天后即可得到長有明顯菌落的培養(yǎng)基平板，獲得新鮮鞘氨醇單胞菌濕細(xì)胞，備用。
2)向飲用水中加入溴酸鈉，將飲用水的溴酸鹽濃度提升至約1100 U g/L，飲用水的pH為7.5 ;
3)將含溴酸鹽的飲用水高壓滅菌處理后向其中加入乙酸鈉，乙酸鈉的添加量為10mg/L,即每IL滅菌自來水中加入乙酸鈉IOmg ；
4)取滅菌后的飲用水300ml置于500ml血清瓶中，接種鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y,密封后在黑暗條件下,于溫度25°C下靜置培養(yǎng)，降解飲用水中的溴酸鹽，接種量為0.3g濕細(xì)胞/IOOml ；
5)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.10-2006(生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法消毒副產(chǎn)物指標(biāo))的方法采用離子色譜法測定接種后第O、I天、4天、6天的飲用水中溴酸鹽和溴離子的濃度，測定結(jié)果如圖5所示。
測定結(jié)果顯示:在接種菌株鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y之后，鞘氨醇單胞菌從第二天開始降解溴酸鹽，飲用水中的溴酸鹽濃度迅速下降，降解產(chǎn)物溴離子濃度逐漸升高，接種6天后飲用水中的溴酸鹽濃度濃度降低至起始濃度的50%以下，說明鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y對溴酸鹽的去除率達(dá)到50 %以上，表明鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y降解溴酸鹽效率高。試驗例2去除溴酸鹽污染的飲用水中的溴酸鹽試驗
I)用接種環(huán)取鞘氨醇單胞菌菌株Sphingomonas sp.815Y的新鮮斜面菌種,劃線接種于LB固體培養(yǎng)基上，35°C下，培養(yǎng)2天后即可得到長有明顯菌落的培養(yǎng)基平板，獲得新鮮鞘氨醇單胞菌濕細(xì)胞，備用。
2)向飲用水中加入溴酸鈉，將飲用水的溴酸鹽濃度提升至約1000 u g/L,飲用水的pH為7.5 ;
3)取滅菌后的飲用水300ml置于500ml血清瓶中，接種鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y,密封后在黑暗條件下,于溫度25°C下靜置培養(yǎng)，降解飲用水中的溴酸鹽，接種量為0.3g濕細(xì)胞/IOOml ；
4按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.10-2006 (生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法消毒副產(chǎn)物指標(biāo))的方法采用離子色譜法測定接種后第0、1、2、3、5、6天的飲用水中溴酸鹽和溴離子的濃度，測定結(jié)果如圖6所示。
測定結(jié)果顯示:在接種菌株鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y之后,鞘氨醇單胞菌從接種第一天即開始降解溴酸鹽，飲用水中的溴酸鹽濃度迅速下降，降解產(chǎn)物溴離子濃度逐漸升高，接種6天后飲用水中的溴酸鹽濃度濃度降低至起始濃度的70 %以下，說明鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y對溴酸鹽的去除率達(dá)到30 %以上,表明鞘氨醇單胞菌Sphingomonas sp.815Y降解溴酸鹽效率高；但是由于沒有為單胞菌提供外加碳源(乙酸鈉)，菌株對溴酸鹽的 降解效率稍遜于添加了額外碳源的降解效果。
權(quán)利要求
1.一株鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas sp.)菌株,其特征在于,其微生物保藏編號為CGMCC N0.4721。
2.如權(quán)利 要求1所述的鞘氨醇單胞菌屬菌株在降解溴酸鹽中的應(yīng)用。
3.如權(quán)利要求
2所述的應(yīng)用，其特征在于，將所述鞘氨醇單胞菌屬菌株接種于含有溴酸鹽的培養(yǎng)基中，進(jìn)行鞘氨醇單胞菌培養(yǎng)。
4.如權(quán)利要求
3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的培養(yǎng)溫度為15-35°C。
5.如權(quán)利要求
1所述的鞘氨醇單胞菌屬菌株在處理被溴酸鹽污染的水中的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求
5所述的應(yīng)用，其特征在于，向被溴酸鹽污染的水中加入所述的鞘氨醇單胞菌菌株，混合均勻，培養(yǎng)15-25天。
7.如權(quán)利要求
1所述的鞘氨醇單胞菌屬菌株在降解飲用水中溴酸鹽的應(yīng)用。
8.如權(quán)利要求
7所述的應(yīng)用，其特征在于，將所述鞘氨醇單胞菌菌株接種于含有溴酸鹽的自來水中，進(jìn)行鞘氨醇單胞菌培養(yǎng)，降解水中的溴酸鹽。
9.如權(quán)利要求
8所述的應(yīng)用，其特征在于所述培養(yǎng)溫度為15-35°C。
10.如權(quán)利要求
6或8所述的應(yīng)用，其特征在于，在培養(yǎng)過程中添加乙酸鈉作為鞘氨醇單胞菌菌株的外加碳源；優(yōu)選的，乙酸鈉的添加量為每升水中添加10-200mg乙酸鈉。
專利摘要
本發(fā)明公開了一株降解溴酸鹽的鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas sp.815Y)菌株及其應(yīng)用，其微生物保藏號是CGMCC No.4721。本發(fā)明鞘氨醇單胞菌屬菌株從自然界中篩選得到，能夠有效降解溴酸鹽，降解效率高，可接種應(yīng)用于生物活性炭工藝中，有效去除飲用水臭氧化過程中生成的溴酸鹽和受污染飲用水中的溴酸鹽，提高飲用水的安全性，在飲用水處理方面具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號C12N1/20GKCN103103146SQ201110362285
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月15日
發(fā)明者楊敏, 劉娟, 于建偉, 王永京 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan