[发明专利]一株哌嗪降解副球菌PQ-01及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境微生物技术领域，具体地，涉及一株哌嗪降解副球菌PQ-01及其应用。

背景技术

胺类化合物可看成是氨分子中的氢原子被烃基取代后所得到的产物。许多胺类化合物在医药、工业、农业等领域都有广泛的应用。有机胺的大量使用，势必会对环境造成污染进而危害人类健康。低级胺有浓重的像氨的难闻气味，如三甲胺则有难闻鱼腥味。低级脂肪胺易溶于水，它们在水中的溶解度和气味则随分子量的增加而减小。芳香胺为液体或固体，有难闻的气味。结构较简单的芳胺微溶于水、较复杂的不溶。芳胺有较大的毒性，吸入蒸气或经皮肤渗入都能导致中毒。联苯胺还有致癌的作用。有机胺进入环境中，一些易被生物降解，另些不易被降解的便对环境产生破坏。

哌嗪是一种有机胺类化合物，是重要的医药中间体和精细化工原料，哌嗪与有机酸或无机酸生成的盐广泛用作人和动物的驱虫剂，有机酸盐主要用于人体，而无机盐则多作为兽药。哌嗪主要用途是用作医药中间体，用于生产氟哌酸、吡哌酸、强痛定、利福平等药物。哌嗪衍生物中的N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、2-甲基哌嗪、氨乙基哌嗪、轻乙基哌嗪等，也在制药、表面活性剂、合成纤维中有广泛应用。此外，哌嗪还可作为橡胶硫化剂、抗氧剂、防腐剂、表面活性剂、合成树脂、合成纤维、合成皮革等的原料，用途极为广泛。近年来，随着我国医药工业和精细化工的迅速发展，对哌嗪及其衍生物的需求量急剧上升，其中以无水哌嗪价值为最高，应用最广。

生物降解是自然界中胺类物质去除的主要途径，目前国内尚没有哌嗪高效降解菌的研究报道，因此，从哌嗪污染的环境中分离出高效降解哌嗪的微生物菌株，利用微生物的作用修复环境中的哌嗪污染具有重大的理论意义和潜在的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求，开发研制出一种新型的哌嗪降解菌剂，使用本菌剂可以降解废水中的哌嗪，使哌嗪残留量大大降低，使废水达标排放，同时降低处理成本，适用于现代废水处理工艺。

本发明提供的哌嗪降解菌株PQ-01是通过驯化、富集、稀释涂布分离筛选到的一株革兰氏染色反应阴性菌，于2013年1月15日保藏于中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101），保藏编号为CGMCC NO.7141，经鉴定为副球菌属（Paracoccussp.）。主要生物学特性为G^-，球状或球杆状，无芽孢，无运动性。哌嗪降解菌PQ-01在LB培养基中培养两天后的特征是：菌落表明突起，光滑，边缘整齐，乳黄色，不透明。所述的LB培养基的成分是：酵母膏5.00，蛋白胨10.00，NaCl 10.00，pH 7.0。

本发明提供了含有所述副球菌PQ-01的菌剂。

本发明还提供了一种所述副球菌PQ-01生产菌剂的方法，包括：斜面种－摇瓶种－种子罐－生产罐－产品，包装剂型为液体菌剂或固体吸附菌剂。

所述副球菌PQ-01生产菌剂的方法，具体步骤为：

1）      活化培养：将哌嗪降解菌PQ-01的试管种接种于LB培养基中，振荡培养至对数期；

2）      种子液制备：将上述培养好的菌种按10％的接种量接种入500升种子罐，培养至对数生长期，即为种子液；

3）      菌剂制备：将种子液按10％的接种量接入生产罐培养发酵，生产罐所用培养基与种子罐培养基相同，发酵完成后培养液即为菌剂。

步骤1）中所述的LB培养基配方为：NaCl 10.00g/L,蛋白胨10.00g/L,酵母粉5.00g/L,pH7.0。

步骤2）中所述种子罐所用的培养基配方为：葡萄糖0.8%，（NH₄）₂SO₄ 1%，K₂HPO₄ 0.2%，MgSO₄ 0.05%，NaCl 0.01%， CaCO₃ 0.3%，酵母膏0.02%，pH值7.2-7.5。

所述步骤2）中种子罐和步骤3）中生产罐的培养过程中无菌空气的通气量均为1：0.6-1.2，搅拌速度均为180-240转/分，培养温度均为30-35℃，整个工艺流程培养时间为48-60小时。

本发明提供了上述方法所制备的菌剂在哌嗪降解中的应用。