一种聚磷菌培养基及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410476644.8

申请日:

2014.09.17

公开号:

CN104212750A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回 IPC(主分类):C12N 1/20申请公布日:20141217|||实质审查的生效IPC(主分类):C12N 1/20申请日:20140917|||公开

IPC分类号:

C12N1/20; C12R1/38(2006.01)N

主分类号:

C12N1/20

申请人:

常州大学

发明人:

张文艺; 陈晶; 周新程; 冯国勇; 胡林潮; 姚立荣

地址:

213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种聚磷菌培养基及其制备方法,涉及一种适合于培养聚磷菌且可显著提高菌体生物量和多聚磷酸盐颗粒产量的微生物培养基,将其命名为CCZU。将(NH4)2SO4、Na2HPO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2、柠檬酸钠、NaCl、蔗糖、琼脂粉加入蒸馏水中定容至1L,灭菌后即得聚磷菌的培养基。由于本发明的聚磷菌培养基采用多种成分的无机营养物质和添加含磷物质作为添加物,可应用于聚磷菌的常规分离鉴定及菌种培养,克服了牛肉膏蛋白胨培养基保质期短、聚磷菌专性筛选目标性差的缺点。

权利要求书

1.  一种聚磷菌培养基,该培养基命名为CCZU,其特征在于所述聚磷菌培养基组成是在1L的蒸馏水中含有:


2.
  如权利要求1所述的一种聚磷菌培养基CCZU,其特征在于CCZU培养基最佳组成为,在1L的蒸馏水中含有:


3.
  如权利要求1所述的一种聚磷菌培养基CCZU的制备方法,其特征为:将(NH4)2SO4、Na2HPO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2、柠檬酸钠、NaCl、蔗糖、琼脂粉加入蒸馏水中定容至1L,灭菌后即得聚磷菌的培养基CCZU。

说明书

一种聚磷菌培养基及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种聚磷菌培养基及其制备方法。
背景技术
地表水环境污染问题之一是水体富营养化,藻类大量繁殖引发淡水区域“水华”和海域的“赤潮”现象。生态学中的“利比希(Liebig)最小因子定律”表明,水体中较高浓度的磷含量是引发地表水体富营养化的主要环境因素,当总磷浓度超过0.1mg/L(如果磷是限制因素)时,藻类会过量生长,引发江河、湖塘、近海的富营养化。
国内外的污水污水处理厂多采用生物法即生物强化除磷工艺,而聚磷菌是生物强化除磷工艺的主要功能菌群。聚磷菌(poly-phosphate accumulating organisms,PAOs)是一类以氧为电子受体聚磷的菌群,在厌氧环境中PAOs释放体内的多聚磷酸盐(Poly-P)获得能量吸收水体中的挥发性脂肪酸,将其储存为聚羟基脂肪酸酯(PHA);在好氧环境中再消耗PHA,以氧为电子受体超量吸收水中的磷,并在菌株体内再次合成Poly-P。利用聚磷菌进行生物除磷,既节约了投加化学药剂除磷所增加的成本,又可以减少因投加化学药剂所造成的化学污泥。
城市污水处理厂的活性污泥中一般均存有聚磷菌,可利用适当的培养基对聚磷菌进行培养、筛选与分离。牛肉膏蛋白胨培养基作为微生物培养基质,因其对菌种培养具有普遍适用性,所以在菌种培养和筛选被广泛使用。但牛肉膏蛋白胨培养基成分中的牛肉膏和蛋白胨的保质期短,而且保存条件较为苛刻,一旦没有控制好保存条件致使培养基变质就会造成菌种的丢失,即使及时的转接菌种至新鲜的牛肉膏蛋白胨培养基上,但会由于菌株传代次数过多而降低菌株内在性能,这些都限制了聚磷菌的培养、分离以及应用。近年来国内外对聚磷微生物研究较为活跃,中国发明专利(申请公告号CN 103540546A)从鱼塘底泥分离出一株高效的聚磷菌GPA1(Pseudomonas sp.)在处理温度为30℃,pH为6和接菌量10%时其具有较优的除磷效果。《安徽农业科学》2011年第39卷第1期447-451页报道了陈燕等利用含磷的牛肉膏蛋白胨培养基获得聚磷能力大于95%的聚磷节杆菌(Arthrobacter sp.)。
本发明制备的一种适合于培养聚磷菌的培养基(命名为CCZU),利用该培养基可以快速高效的从污泥中筛选分离出聚磷菌。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合于培养聚磷菌的培养基(命名为CCZU),该培养基可以替代聚磷菌筛选以及培养用的牛肉膏蛋白胨培养基。
本发明的另一目的在于提供CCZU培养基的制备方法。
所述CCZU培养基组成为,在1L的蒸馏水中含有:

所述CCZU培养基组成最佳为,在1L的蒸馏水中含有:

所述CCZU培养基的制备方法为:
将(NH4)2SO4、Na2HPO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaCl2、柠檬酸钠、NaCl、蔗糖、琼脂粉加入蒸馏水中定容至1L,灭菌后即得聚磷菌的培养基。
所述灭菌,可采用高压灭菌,所述高压灭菌的条件可为121℃,20min。
本发明的有益效果在于:由于本发明的CCZU培养基采用多种成分作为培育聚磷菌所需摄取的营养物质,作为聚磷菌的专性培养,因此培养基中添加了大量磷成分,可用于聚磷菌 的常规分离与培养,缩短了聚磷菌筛选所需时间,同时由于本发明的培养基没有使用生化试剂,从而有效的避免了生化培养基易变质的缺点,延长了培养基的保质期,也减少了由于多次转接菌种造成的菌种传代次数增加。
附图说明
图1为聚磷菌B5在高磷含量聚磷菌培养基CCZU上菌落形态;
图2为CCZU培养的B5菌的16h除磷性能。在图2中,横坐标为培养时间(h),左纵坐标为处理废水上清液的总磷(TP)浓度(mg/L),右纵坐标分别为B5处理废水的除磷率、波长在600nm下的光密度值(OD600);柱状图为OD600分布,折线图为B5处理水样中TP浓度和水样中TP的去除率。
具体实施方式
实施例1:聚磷菌培养基CCZU及其制备方法
(NH4)2SO42.5g、Na2HPO430.6g、KH2PO43g、MgSO4·7H2O 0.25g、CaCl20.25g、柠檬酸钠4.0g、NaCl 2.5g、蔗糖0.01g、琼脂粉(制平板或斜面时添加)20g,溶于1000mL蒸馏水,煮沸彻底溶解,继而121℃灭菌20min,冷却至45~50℃后倾倒平板或斜面。凝固后,倒置于内设温度为30℃的恒温箱中24h,无菌检验后即得,其pH值为6.5。
实施例2:聚磷菌培养基CCZU培育聚磷菌B5菌株的应用
1菌株
采用聚磷菌B5菌(假单胞菌属Pseudomonas sp.)作为供试菌株,该菌株由本实验室提供。
2试剂
(NH4)2SO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、蔗糖、Na2HPO4、CaCl2、柠檬酸钠、琼脂粉购自国产市场,纯度均为分析纯。
3培养基及接种液
3.1聚磷菌培养基CCZU配方采用实施案例1所列配方制备。
3.2接种液制备
加0.25g CaCl2至1L蒸馏水中持续搅拌,直至CaCl2完全溶解;加(NH4)2SO42.5g、Na2HPO430.6g、KH2PO43g、MgSO4·7H2O 0.25g、柠檬酸钠4.0g、NaCl 2.5g、蔗糖0.01g搅拌至完全溶解;分装于100mL的锥形瓶,每瓶装50mL;121℃灭菌20min。冷却后备用。
4方法
4.1细菌活化
B5菌株活化即为挑取单菌落接种至新鲜的CCZU液体培养基中,其目的是B5菌株可以与呈液体的培养基充分碰触,以期望散开B5菌落可以生长均匀。在实验中,取50mL液体培养基,用接种笔挑取一环菌进入液体培养基中,放于立式恒温振荡器(设置130r/min,30℃)培养到B5的对数期,约为108-109个/ml。
4.2细菌培养
将活化后的B5菌株涂布于按上述方法制备好的CCZU固体培养基,倒置培养(设置温度30℃)48小时,做成带有B5菌株的培养基平板。
4.3菌悬液制备
挑取培养基平板上的B5菌株,转入制备好的聚磷菌液体培养基CCZU,置于立式恒温振荡器(设置温度为35℃、转速为120r/min)中培养24h,混匀得到B5菌悬液。
4.4B5菌除磷活性
将无菌水4000r/min离心15min清洗2至3次后的供试B5菌液按10%接菌量投加至城市污水后,进行厌氧—好氧流程处理。
厌氧—好氧流程具体操作方式为:将加了菌的水样置于密闭容器中,再向150mL的容器中投入磁力转子再充入氮气5min后立即拧紧瓶塞,充分振荡后置于控温磁力搅拌器(30r/min)中转子搅拌处理,此作为厌氧处理。再将水样置于盖有8层纱布的敞口容器中搖床振荡充氧培养,此为好氧处理。处理后取水样,再将水样离心(8000r/min,15min)取上清液,测定水样中的TP、NO3--N的浓度,并计算其去除率。
5结果
5.1B5菌株培养结果
在聚磷菌固体培养基CCZU上生长良好,培养48小时后菌落呈圆形、凸起、边缘整齐、有光泽的淡黄色的光滑型菌落(附图1)。
5.2B5菌株除磷效果
废水采集自江苏省常州市湖塘纺织城马杭污水处理厂调节池,其水质指标为:pH=7、TP=4.43mg/L、CODCr=273.1mg/L。经4小时厌氧处理和6小时好氧处理后,上清液中TP浓度降至0.62mg/L,除磷率达到86.0%,并且B5菌株具有明显的厌氧释磷和好氧聚磷的聚磷菌特征(附图2)。
最后说明的是,以上实例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明 的优选实例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104212750A43申请公布日20141217CN104212750A21申请号201410476644822申请日20140917C12N1/20200601C12R1/3820060171申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号72发明人张文艺陈晶周新程冯国勇胡林潮姚立荣54发明名称一种聚磷菌培养基及其制备方法57摘要一种聚磷菌培养基及其制备方法,涉及一种适合于培养聚磷菌且可显著提高菌体生物量和多聚磷酸盐颗粒产量的微生物培养基,将其命名为CCZU。将NH42SO4、NA2HPO4、KH2PO4、MGSO47H2O、CACL2、柠檬酸钠、NACL、蔗糖。

2、、琼脂粉加入蒸馏水中定容至1L,灭菌后即得聚磷菌的培养基。由于本发明的聚磷菌培养基采用多种成分的无机营养物质和添加含磷物质作为添加物,可应用于聚磷菌的常规分离鉴定及菌种培养,克服了牛肉膏蛋白胨培养基保质期短、聚磷菌专性筛选目标性差的缺点。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104212750ACN104212750A1/1页21一种聚磷菌培养基,该培养基命名为CCZU,其特征在于所述聚磷菌培养基组成是在1L的蒸馏水中含有2如权利要求1所述的一种聚磷菌培养基CCZU,其特征在于CCZU培养。

3、基最佳组成为,在1L的蒸馏水中含有3如权利要求1所述的一种聚磷菌培养基CCZU的制备方法,其特征为将NH42SO4、NA2HPO4、KH2PO4、MGSO47H2O、CACL2、柠檬酸钠、NACL、蔗糖、琼脂粉加入蒸馏水中定容至1L,灭菌后即得聚磷菌的培养基CCZU。权利要求书CN104212750A1/4页3一种聚磷菌培养基及其制备方法技术领域0001本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种聚磷菌培养基及其制备方法。背景技术0002地表水环境污染问题之一是水体富营养化,藻类大量繁殖引发淡水区域“水华”和海域的“赤潮”现象。生态学中的“利比希LIEBIG最小因子定律”表明,水体中较高浓度的磷含。

4、量是引发地表水体富营养化的主要环境因素,当总磷浓度超过01MG/L如果磷是限制因素时,藻类会过量生长,引发江河、湖塘、近海的富营养化。0003国内外的污水污水处理厂多采用生物法即生物强化除磷工艺,而聚磷菌是生物强化除磷工艺的主要功能菌群。聚磷菌POLYPHOSPHATEACCUMULATINGORGANISMS,PAOS是一类以氧为电子受体聚磷的菌群,在厌氧环境中PAOS释放体内的多聚磷酸盐POLYP获得能量吸收水体中的挥发性脂肪酸,将其储存为聚羟基脂肪酸酯PHA;在好氧环境中再消耗PHA,以氧为电子受体超量吸收水中的磷,并在菌株体内再次合成POLYP。利用聚磷菌进行生物除磷,既节约了投加化学。

5、药剂除磷所增加的成本,又可以减少因投加化学药剂所造成的化学污泥。0004城市污水处理厂的活性污泥中一般均存有聚磷菌,可利用适当的培养基对聚磷菌进行培养、筛选与分离。牛肉膏蛋白胨培养基作为微生物培养基质,因其对菌种培养具有普遍适用性,所以在菌种培养和筛选被广泛使用。但牛肉膏蛋白胨培养基成分中的牛肉膏和蛋白胨的保质期短,而且保存条件较为苛刻,一旦没有控制好保存条件致使培养基变质就会造成菌种的丢失,即使及时的转接菌种至新鲜的牛肉膏蛋白胨培养基上,但会由于菌株传代次数过多而降低菌株内在性能,这些都限制了聚磷菌的培养、分离以及应用。近年来国内外对聚磷微生物研究较为活跃,中国发明专利申请公告号CN1035。

6、40546A从鱼塘底泥分离出一株高效的聚磷菌GPA1PSEUDOMONASSP在处理温度为30,PH为6和接菌量10时其具有较优的除磷效果。安徽农业科学2011年第39卷第1期447451页报道了陈燕等利用含磷的牛肉膏蛋白胨培养基获得聚磷能力大于95的聚磷节杆菌ARTHROBACTERSP。0005本发明制备的一种适合于培养聚磷菌的培养基命名为CCZU,利用该培养基可以快速高效的从污泥中筛选分离出聚磷菌。发明内容0006本发明的目的在于提供一种适合于培养聚磷菌的培养基命名为CCZU,该培养基可以替代聚磷菌筛选以及培养用的牛肉膏蛋白胨培养基。0007本发明的另一目的在于提供CCZU培养基的制备方。

7、法。0008所述CCZU培养基组成为,在1L的蒸馏水中含有0009说明书CN104212750A2/4页40010所述CCZU培养基组成最佳为,在1L的蒸馏水中含有00110012所述CCZU培养基的制备方法为0013将NH42SO4、NA2HPO4、KH2PO4、MGSO47H2O、CACL2、柠檬酸钠、NACL、蔗糖、琼脂粉加入蒸馏水中定容至1L,灭菌后即得聚磷菌的培养基。0014所述灭菌,可采用高压灭菌,所述高压灭菌的条件可为121,20MIN。0015本发明的有益效果在于由于本发明的CCZU培养基采用多种成分作为培育聚磷菌所需摄取的营养物质,作为聚磷菌的专性培养,因此培养基中添加了大量。

8、磷成分,可用于聚磷菌的常规分离与培养,缩短了聚磷菌筛选所需时间,同时由于本发明的培养基没有使用生化试剂,从而有效的避免了生化培养基易变质的缺点,延长了培养基的保质期,也减少了由于多次转接菌种造成的菌种传代次数增加。附图说明0016图1为聚磷菌B5在高磷含量聚磷菌培养基CCZU上菌落形态;0017图2为CCZU培养的B5菌的16H除磷性能。在图2中,横坐标为培养时间H,左纵坐标为处理废水上清液的总磷TP浓度MG/L,右纵坐标分别为B5处理废水的除磷率、说明书CN104212750A3/4页5波长在600NM下的光密度值OD600;柱状图为OD600分布,折线图为B5处理水样中TP浓度和水样中TP。

9、的去除率。具体实施方式0018实施例1聚磷菌培养基CCZU及其制备方法0019NH42SO425G、NA2HPO4306G、KH2PO43G、MGSO47H2O025G、CACL2025G、柠檬酸钠40G、NACL25G、蔗糖001G、琼脂粉制平板或斜面时添加20G,溶于1000ML蒸馏水,煮沸彻底溶解,继而121灭菌20MIN,冷却至4550后倾倒平板或斜面。凝固后,倒置于内设温度为30的恒温箱中24H,无菌检验后即得,其PH值为65。0020实施例2聚磷菌培养基CCZU培育聚磷菌B5菌株的应用00211菌株0022采用聚磷菌B5菌假单胞菌属PSEUDOMONASSP作为供试菌株,该菌株由本。

10、实验室提供。00232试剂0024NH42SO4、KH2PO4、MGSO47H2O、NACL、蔗糖、NA2HPO4、CACL2、柠檬酸钠、琼脂粉购自国产市场,纯度均为分析纯。00253培养基及接种液002631聚磷菌培养基CCZU配方采用实施案例1所列配方制备。002732接种液制备0028加025GCACL2至1L蒸馏水中持续搅拌,直至CACL2完全溶解;加NH42SO425G、NA2HPO4306G、KH2PO43G、MGSO47H2O025G、柠檬酸钠40G、NACL25G、蔗糖001G搅拌至完全溶解;分装于100ML的锥形瓶,每瓶装50ML;121灭菌20MIN。冷却后备用。00294。

11、方法003041细菌活化0031B5菌株活化即为挑取单菌落接种至新鲜的CCZU液体培养基中,其目的是B5菌株可以与呈液体的培养基充分碰触,以期望散开B5菌落可以生长均匀。在实验中,取50ML液体培养基,用接种笔挑取一环菌进入液体培养基中,放于立式恒温振荡器设置130R/MIN,30培养到B5的对数期,约为108109个/ML。003242细菌培养0033将活化后的B5菌株涂布于按上述方法制备好的CCZU固体培养基,倒置培养设置温度3048小时,做成带有B5菌株的培养基平板。003443菌悬液制备0035挑取培养基平板上的B5菌株,转入制备好的聚磷菌液体培养基CCZU,置于立式恒温振荡器设置温度。

12、为35、转速为120R/MIN中培养24H,混匀得到B5菌悬液。003644B5菌除磷活性0037将无菌水4000R/MIN离心15MIN清洗2至3次后的供试B5菌液按10接菌量投加至城市污水后,进行厌氧好氧流程处理。0038厌氧好氧流程具体操作方式为将加了菌的水样置于密闭容器中,再向150ML的容器中投入磁力转子再充入氮气5MIN后立即拧紧瓶塞,充分振荡后置于控温磁力搅拌说明书CN104212750A4/4页6器30R/MIN中转子搅拌处理,此作为厌氧处理。再将水样置于盖有8层纱布的敞口容器中搖床振荡充氧培养,此为好氧处理。处理后取水样,再将水样离心8000R/MIN,15MIN取上清液,测。

13、定水样中的TP、NO3N的浓度,并计算其去除率。00395结果004051B5菌株培养结果0041在聚磷菌固体培养基CCZU上生长良好,培养48小时后菌落呈圆形、凸起、边缘整齐、有光泽的淡黄色的光滑型菌落附图1。004252B5菌株除磷效果0043废水采集自江苏省常州市湖塘纺织城马杭污水处理厂调节池,其水质指标为PH7、TP443MG/L、CODCR2731MG/L。经4小时厌氧处理和6小时好氧处理后,上清液中TP浓度降至062MG/L,除磷率达到860,并且B5菌株具有明显的厌氧释磷和好氧聚磷的聚磷菌特征附图2。0044最后说明的是,以上实例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。说明书CN104212750A1/1页7图1图2说明书附图CN104212750A。

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