本發明專利技術公開了耐輻射奇球菌R1對孔雀石綠廢水進行降解與脫色的方法，屬微生物環境應用技術領域。方法包括：（1）種子液的培養；（2）發酵液的培養；（3）染料廢水脫色等步驟工藝。本發明專利技術提供了耐輻射奇球菌R1的一種新的應用領域，其對孔雀石綠染料廢水的脫色效率高，染料濃度100mg/L時，0.5h的脫色率達到99％以上，染料濃度500mg/L時，2h的脫色率達到95%；并對脫色降解產物進行分析明確了降解途徑，經發光菌急性毒性實驗表明該降解產物的毒性比降解前明顯降低。本發明專利技術可在相關染色企業及研究機構中推廣應用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微生物應用
，具體涉及應用耐輻射奇球菌Rl降解與脫色三甲苯烷類染料孔雀石綠的方法。
技術介紹
孔雀石綠屬于三甲苯烷類染料，為藍綠色有金屬閃光的結晶，呈弱堿性，易溶于水，廣泛用于真絲、羊毛、皮革、麻制品、陶瓷制品、棉布等的染色，并因其對魚體寄生蟲和魚卵中霉菌等殺滅效果非常顯著而在水產養殖上已被廣泛應用。但已有研究表明孔雀石綠具有高殘留、高生物毒性和致癌、致畸、致突變等的毒副作用，可在魚體內長時間殘留，并且在較低濃度時對哺乳動物細胞都是高毒性的，會威脅人體健康，造成潛在的環境危害。鑒于其生物毒性和致癌性，孔雀石綠在2002年已被全世界禁止使用，但一些地區的環境中仍存在孔雀石綠。因此，對孔雀石綠等三苯基甲烷類染料進行脫色降解研究，對于治理染料污染仍具有重要的理論意義和實用價值。目前，對染料脫色降解主要是利用化學脫色劑的化學混凝法和利用活性污泥的生物脫色法。與化學方法相比，微生物處理方法是環境友好型的染料廢水處理方法。上世紀80年代開始，利用微生物對染料廢水進行降解已逐漸發展成為實用的水處理技術。許多研究表明，微生物具有極高的降解有機染料的能力，目前分離到的對孔雀石綠具有脫色作用的微生物主要為真菌和細菌。但從實用性考慮，目前有關脫色菌的研究報道還存在有效率不高、降解產物及降解途徑·不明確等的問題。張麗芳等從土壤中分離、純化獲得一株真菌毛霉，在孔雀石綠濃度為50mg/L時具有較好的脫色能力。(張麗芳，孫玉鳳.真菌M2對染料脫色的研究.沈陽理工大學學報.2006，25 (6):83-87.)李妮等分離到一株無色桿菌屬的菌株，孔雀石綠初始濃度小于50 mg/L時有最佳脫色率，在最適條件下脫色8 h，孔雀石綠脫色率達到90%以上。孔雀石綠在脫色過程中被降解，生成了其他代謝產物。(李妮等.一株無色桿菌屬菌株對孔雀石綠的脫色降解.應用與環境生物學報.2009，15(4):529-533.)專利號為200710030875.6的中國專利技術專利公開了“黃金短桿菌AN3及其降解孔雀石綠的染料的應用”，黃金短桿菌AN3對濃度為50 mg/L的孔雀石綠8h的去除率為61.4%，16h內的去除率為97.3%，主要以去苯環脫毒的方式降解孔雀石綠。耐福射奇球菌Deinococcus radiodurans (DR)是一種紅色的、非流動性、不產生孢子的球形細菌。DR是地球最耐輻射的生物之一，是目前研究DNA損傷與修復較為理想的模式生物，故對DR的研究大多集中在輻射的損傷和修復方面。本專利技術以耐輻射奇球菌Rl為降解菌株，研究了不同條件下對孔雀石綠的脫色率，并對降解產物進行了分析，同時對脫色降解后產物的毒性效應進行分析。
技術實現思路
本專利技術目的是，針對已有脫色菌研究所存在效率不高、降解產物及降解途徑不明確等的缺陷，提供一種對孔雀石綠染料廢水脫色降解途徑明確、脫色降解效率高、產物毒性較降解前明顯降低的方法。本專利技術目的通過如下技術方案來實現: 耐輻射奇球菌Rl對孔雀石綠廢水進行降解與脫色的方法，該方法按以下步驟進行: (1)種子液的培養:用接種環挑取一環斜面保存的耐福射奇球菌(Deinococcusradiodurans) Rl菌種轉接到50mL的種子培養基中，在30°C、搖床轉速180r/min條件下，培養16h得種子培養液；所述種子培養基的組分為:酵母粉5.0g/L，蛋白胨5.0g/L，葡萄糖10g/L, pH 自然，121°C滅菌 20 min,冷卻； (2)發酵液的培養:取種子培養液20-40mL接種到400mL發酵培養基中，發酵培養基組分同種子培養基，于30°C、轉速180r/min條件下培養16-20 h至發酵液濕菌體量為7.8-8.5g/L 時止； (3)染料廢水脫色:在上述培養結束的發酵菌液中加入染料，使染料終濃度為50-500mg/L成為模擬染料廢水，調節pH5_9，放入搖床，轉速180r/min，25-55 °C，脫色0.5-3h ;脫色結束后混合液離心lOmin，轉速10000r/min，上清液即為最終脫色液。本專利技術的有益效果是: 一、提供了耐輻射奇球菌Rl的一種新的應用領域，且擴寬了降解染料的菌種范圍。二、耐輻射奇球菌Rl對孔雀石綠染料廢水的脫色效率高，在染料濃度100mg/L時，0.5h的脫色率達到99%以上，在染料濃度500mg/L時，2h的脫色率達到95%(見實施例3)。三、本專利技術對脫色降解產物做了分析，明確了本專利技術對孔雀石綠染料廢水的降解途徑為脫苯環，生成氨基苯酚類和二苯甲酮類物質(圖3);經發光菌急性毒性實驗表明降解產物的毒性比降解前明顯 降低(見試驗例2)。附圖說明圖1孔雀石綠脫色降解產物的氣相譜圖 其中，a為孔雀石綠；b，c為降解產物 圖2孔雀石綠標準品的氣相譜圖 其中，a為孔雀石綠 圖3孔雀石綠的降解途徑示意圖 其中，a為孔雀石綠；b，c為降解產物具體實施例方式通過以下實施例并結合附圖對本專利技術作進一步的詳細描述，但本專利技術的保護范圍并不僅限于此: 對實施例所涉材料與方法的說明: 耐輻射奇球菌Rl:由浙江大學原子核農業科學研究所華躍進教授贈送，該菌種已于2010年在《生物工程學報》第26卷10期1451 1455頁發表，文章名稱為“耐輻射奇球菌類胡蘿卜素C3’，4’ -脫氫酶底物特異性”；該菌種現已在浙江省農業科學院園藝研究所食用菌實驗室繁殖并保存，公眾可自本專利申請日起20年內向浙江省農業科學院園藝研究所食用菌實驗室獲取； 孔雀石綠:分析純，含量> 98%，天津博迪化工股份有限公司生產；脫色率的計算方法:孔雀石綠的特征性吸收波峰為617nm，脫色率就是通過紫外-可見光掃描式分光光度儀測試在最大吸收波峰處峰值的降低情況來進行計算的。上清液在617nm處測吸光度。脫色率的計算公式為: 脫色率(％ ) = IOO(A-B)/A 其中A是未經脫色的617nm吸光度，B為脫色后的617nm吸光度。降解產物的測定方法:采用Agilent 7890C/5973N GC/MS分析測定，色譜柱為HP-5MS毛細管柱(30mX0.32mm X0.25 μ m)。質譜檢測器(MSD)采用EI電離源(70eV)，離子源溫度為230°C。載氣(He)流量為1.0mL/min,進樣量I μ L，進樣口溫度為250°C，采用不分流模式。色譜柱采用升溫程序。升溫程序如下:50°C保持lmin，然后以10°C /min的速率升溫到270°C，然后保持7min。產物的鑒定采用GC/MS中配備的Nist_08標準譜圖庫，匹配度大于90%。發光菌急性毒性實驗:根據國家標準方法BG/T 1544-1995，采用發光菌為指示生物，對脫色液進行15min急性毒性實驗，采用DXY-2型發光監細菌監測儀測定發光度，由下式計算發光菌發光強度的相對抑制率(I%):1 % = ( 1-樣品發光度/對照發光度)X 100% 實施例1: (1)種子液的培養:用接種環挑取一環斜面保存的耐福射奇球菌(Deinococcusradiodurans) Rl菌種轉接到50mL的種子培養基中，在30°C、搖床轉速180r/min條件下，培養16h得種子培養液；所述種子培養基的組分為:酵母粉5.0g/L，蛋白胨5.本文檔來自技高網...
【技術保護點】
耐輻射奇球菌R1對孔雀石綠廢水進行降解與脫色的方法，其特征在于按以下步驟進行：（1）種子液的培養：用接種環挑取一環斜面保存的耐輻射奇球菌R1菌種轉接到50mL的種子培養基中，在30℃、搖床轉速180r/min條件下，培養16h得種子培養液；所述種子培養基的組分為：酵母粉5.0g/L，蛋白胨5.0g/L，葡萄糖10g/L，pH自然，121℃滅菌20?min，冷卻；?（2）發酵液的培養：取種子培養液20?40mL接種到400mL發酵培養基中，發酵培養基組分同種子培養基，于30℃、轉速180r/min條件下培養16?20?h至發酵液濕菌體量為7.8?8.5g/L時止；?（3）染料廢水脫色：在上述培養結束的發酵菌液中加入染料，使染料終濃度為50?500mg/L成為模擬染料廢水，調節pH5?9，放入搖床，轉速180r/min，25?55℃，脫色0.5?3h；脫色結束后混合液離心10min，轉速10000r/min，上清液即為最終脫色液。
【技術特征摘要】
1.耐輻射奇球菌Rl對孔雀石綠廢水進行降解與脫色的方法，其特征在于按以下步驟進行: (1)種子液的培養:用接種環挑取一環斜面保存的耐輻射奇球菌Rl菌種轉接到50mL的種子培養基中，在30°C、搖床轉速180r/min條件下，培養16h得種子培養液；所述種子培養基的組分為:酵母粉5.0g/L，蛋白胨5.0g/L，葡萄糖10g/L, pH自然，121°C滅菌20 min，冷卻； (2)發酵液的培養:取種子培養液20-40mL接種到4...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂國英，程建徽，陳曉旸，張作法，范雷法，潘慧娟，
申請(專利權)人：浙江省農業科學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。