[发明专利]毛栓菌菌株及其在利用市政脱水污泥生产漆酶中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种毛栓菌菌株及其在利用市政脱水污泥生产漆酶中的应用。

背景技术

漆酶（EC 1.10.3.2）属于铜蓝氧化酶家族，其底物范围十分广泛，可氧化单酚、二酚、多酚、二胺、芳香胺、甲基酚、抗坏血酸以及非酚类的化合物等。漆酶是一种环境友好型生物催化剂，能在氧的参与下对底物进行降解，其副产物是水，在环境污染治理、生物修复、造纸工业、食品工业、生物质能源等多个领域，有着极为广阔的应用前景。漆酶广泛存在于生物体中，目前已经在真菌、细菌、植物、动物及藻类中发现，其中产漆酶能力最强的为真菌，尤其是白腐菌。

近年来， 随着城镇化进程的发展，我国污水排放量日益增加，城市污水处理能力也在不断提升。而污泥作为城市污水处理过程中的体积最大的副产物，其生成量也在迅速增加，这些大量产生的剩余脱水污泥越来越成为严重的环境与社会问题。“十二五”期间，我国节能减排形式极为严峻，因此在污泥处理处置工艺中应首先采用低能耗技术，并优先考虑其资源化利用方式。市政脱水污泥中含有大量的水分，其处置难度极大。目前，针对市政脱水污泥处理处置的方法主要为堆肥、焚烧、制造建筑材料及提取污泥蛋白等方法，但未有利用市政脱水污泥发酵产漆酶的报道。

目前漆酶采用微生物发酵法进行生产，其所用原料主要为工业原料如葡萄糖、麦芽糖、硫酸铵、酒石酸铵以及酵母膏、蛋白胨、玉米粉、作物秸秆、麸皮等（高大文，梁红，陈军。一种培养白腐真菌分泌漆酶的培养基。中国专利 CN 200810064055.3；马瑛，贾红华，周华，韦萍。高活性漆酶产生菌的发酵条件优化。南京工业大学学报（自然科学版），32（2）：82-86；肖亚中，洪宇植、张赫，袁璟，房伟。一种真菌共培养发酵生产漆酶的方法。中国专利申请书200610037937.1；肖亚中，孙芹英，房伟，洪宇植，张敏，葛洪华。栓菌AH-28固态发酵生产漆酶的方法。中国专利申请书 200610037655.1；郑晓冰，郭丽琼，付小燕，刁惠萍，林俊芳。木霉LaTr01菌株产漆酶发酵的条件。生物加工过程，2007，5（4）：19-24；武忠伟，王振河，赵现方，窦艳萍。白腐真菌固体发酵玉米秸秆产漆酶条件的优化。湖北农业科学，46（5）：735-737）。通过文献对比发现，目前漆酶发酵中所用原料成本较高，不利于其进一步开发利用。市政脱水污泥中有机质含量较高，能够用作发酵漆酶生产的主要原料。由于污泥中成分复杂，且污泥中微生物细胞壁破解难度大，导致很多微生物对其利用效率较低。因此，建立合适的预处理方法并寻找利用污泥能力较强的微生物菌株是提高其资源化利用水平的关键。

发明内容

针对现有技术的局限性和不足，本发明的目的是提供一种毛栓菌菌株及其在利用市政脱水污泥生产漆酶中的应用。本发明提供了一种利用市政脱水污泥生产漆酶的方法，该方法利用新获得的毛栓菌SEM-6（Trametes trogii SEM-6）高效利用市政脱水污泥生产漆酶，具有良好的应用前景和工业化潜力。

本发明所用菌株为毛栓菌SEM-6，拉丁文学名Trametes trogii SEM-6，该菌株已于2014年1月6日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址为武汉市武昌珞珈山武汉大学，保藏编号为CCTCC No．M 2014002（Trametes trogii SEM-6）。

本发明提供了一种毛栓菌菌株在利用市政脱水污泥生产漆酶中的应用，其特征是它是利用毛栓菌SEM-6液体发酵产漆酶技术，具体由如下步骤组成：

（1）液体种子培养基：葡萄糖20克/升，豆粕5克/升，酵母粉1克/升， 磷酸二氢钾1克/升，七水硫酸镁0.5克/升，初始pH 4-7，摇床转速为200转/分钟，接种菌株CCTCC No．M 2014002毛栓菌SEM-6后，培养时间为48-72小时，获得液体发酵种子；

（2）液体发酵培养基，以干物质含量计：污泥发酵基质为20-50克/升，同时加入1-5克/升的磷酸二氢钾、1-2克/升的七水硫酸镁、5-15克/升的麸皮，调整初始pH值为3-7，121℃灭菌30分钟，获得液体发酵培养基；所述污泥发酵基质经过氢氧化钠预处理的市政脱水污泥，氢氧化钠预处理的具体方法为：以重量份计，在含水量为60-80%的市政脱水污泥100份中加入氢氧化钠0.2-1份，市政脱水污泥中干物质有机质含量为40-60%，搅拌均匀后在20-35℃条件下处理2-4天，即可获得污泥发酵基质；