[发明专利]一株高效降解2‑羟基吡啶的球形节杆菌菌株HCH‑1及其菌剂制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物降解吡啶类化合物技术领域，具体涉及一株高效降解2-羟基吡啶的球形节杆菌菌株HCH-1及其菌剂的制备方法与应用。

背景技术

吡啶类化合物是一种环境中常见的氮杂环污染物，广泛存在于农药、除草剂、杀虫剂和石油类产品中。这类化合物具有潜在的致癌作用，且氮杂环降解难度较大，降解周期长，降解效果差，会对生态系统和人类健康有长期、潜在的影响。

去除环境中吡啶类化合物的方法主要有：物理法、化学法和生物法。其中物理法适用于浓度较高，污染物较为集中的吡啶污染，但是物理法只是将污染物转移，并不能将污染物完全去除，且应用范围较窄；化学法是利用化学手段将环境中污染物转化成其他无毒或者毒害较小的物质，但是化学法处理成本较高，且容易产生二次污染；生物法是利用环境中存在的能够降解吡啶类化合物的微生物，通过富集筛选培养后得到能够以吡啶类化合物为唯一碳源生长的菌株，在实验室条件下进行培养后投加到污染区域，可以实现快速的去除环境中的吡啶类物质，该处理方法具有条件温和、处理成本较低、效果好且不会产生二次污染等优点，已经成为处理各类污染物的研究热点。

应用生物法处理环境中的吡啶类化合物的关键是高效吡啶降解菌株的筛选。微生物在好氧和厌氧条件下都可以降解吡啶类化合物。目前已经筛选到一些吡啶类降解菌株，如降解吡啶的Nocardia sp.、Rhodococcus opacus、Pseudomonas sp.和FlavobacteriumCN3d等，降解2-羟基吡啶和3-羟基吡啶的Achromobacter sp.等。但是这些吡啶类降解菌株在实际应用中面临的问题有：1.大多数吡啶降解菌株对吡啶类化合物的耐受浓度较低（小于1 mg/mL），降解效率在60%左右；2.生长的延迟较长，而且随着底物浓度的提高所需要的延迟期越长，处理周期长；3.已报到的降解2-羟基吡啶的菌株A. crystallopoietes，A. pyridinolis和A. viridescens需要2-羟基吡啶的诱导相关基因才能表达，在实际应用中受到很大的限制。

因此，从环境中筛选降解效率高、耐受底物能力强、适应条件较广、性状稳定的吡啶类降解菌株，对于环境中吡啶类化合物的去除有重要的研究意义。同时将高效降解菌株制备成高浓度菌剂对于缩短处理时间，提高降解效率有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供了一株高效降解2-羟基吡啶的球形节杆菌菌株HCH-1及其菌剂制备方法与应用。本发明将该菌株HCH-1制备成菌剂应用于环境中2-羟基吡啶污染物的去除。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一株高效降解2-羟基吡啶的球形节杆菌菌株HCH-1，其分类命名为球形节杆菌Arthrobacter globiformils，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为 CCTCC M 2017023。

本发明还提供了所述球形节杆菌菌株HCH-1在降解2-羟基吡啶中的应用。

进一步的，所述菌株HCH-1生长温度为18~42℃，pH为5~9。

进一步的，所述菌株HCH-1降解2-羟基吡啶的浓度为1 mg/mL~8 mg/mL。

本发明还提供了含有所述的高效降解2-羟基吡啶的球形节杆菌菌株HCH-1的菌剂。

进一步的，该菌剂是通过以下方法获得的：将菌株HCH-1接种于LB液体培养基中，在25~30℃条件下振荡培养48~60 h；收集培养的菌液加入终浓度为3%~6%的甘油作为保护剂，-20℃预冷后置于真空冷冻干燥机中冻干成粉末，即为固体菌剂。

本发明还提供了所述的球形节杆菌菌株HCH-1菌剂在降解2-羟基吡啶中的应用。

进一步的，所述菌剂的适应温度为18~42℃，pH为5~9。

进一步的，所述菌剂降解2-羟基吡啶的浓度为1 mg/mL~8 mg/mL。