[发明专利]一株戈氏红球菌YKSW-6及其应用

说明书

本发明涉及戈氏红球菌YKSW‑6及其应用，可有效解决高浓度粪臭素的降解问题，其解决的技术方案是，本发明所述戈氏红球菌YKSW‑6，其分类命名为戈氏红球菌（Rhodococcus gordoniae），已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.22972，保藏日期为2021年7月28日，保藏地址为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，本发明的戈氏红球菌YKSW‑6对高浓度粪臭素具有高效快速降解能力，对堆肥中粪臭素的降解率可达到93.6％，除臭效果显著，是降解粪臭素微生物上的创新，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及环境环保技术领域，特别是一株戈氏红球菌YKSW-6及其应用。

背景技术

随着畜禽养殖规模化和集约化的快速发展，畜禽生产在满足居民对肉、蛋、奶的需求基础上，大量排放的粪污与恶臭引起的环境污染问题正逐渐成为人们关注的焦点。其中伴随着粪便的大量排放，臭味物质的散发和排放对畜禽生产、居民健康、空气质量等产生了不利影响。

畜禽排放的臭味物质成分复杂、种类多样，根据化学性质，可将畜禽排放的臭味物质分为四大类，即挥发性含氮化合物、挥发性含硫化合物、挥发性脂肪酸和氮杂环化合物。吲哚类氮杂环有机物是畜禽堆肥中恶臭污染的主要成分。其中3-甲基吲哚(3MI)俗称粪臭素，被认为是畜禽排放的三大有害臭味物质之一，具有强烈的粪臭气味，嗅阈值低于0.003mg/m³，在浓度极低的情况下仍可被人和畜禽感知。环境中过量的粪臭素会对人和动物健康造成伤害。研究表明粪臭素具有细胞遗传毒性会导致肿瘤发生，能够引起反刍动物急性肺水肿和肺气肿，严重时导致动物死亡；其还可引起人神经内分泌功能和免疫功能发生病变，严重时具有呼吸道细胞致畸致癌风险。因此解决粪臭素环境污染具有重要意义。

目前采取的一些物理学(如吸附、掩蔽、稀释、扩散等)和化学(如化学吸附、洗涤、氧化等)清除粪臭素的方法有一定的效果，但这些方法成本高、能量消耗大、其易形成二次污染。利用微生物进行生物降解与转化是一种可行的和生态友好型的清除粪臭素的方法。目前有通过添加微生态制剂，影响畜禽肠道微生物菌群结构干扰粪臭素生成菌的活性，进而降低畜禽粪便中粪臭素的含量，但目前这种方法仍旧存在一些问题：一是微生态饲料添加剂添加过高导致饲料成本上升，可能会导致饲料营养成分吸收和消化；二是已经排放到环境中的畜禽粪便中残留的粪臭素仍然对环境具有很大的污染，如何降解畜禽粪便堆肥和污染环境中的粪臭素仍然是我们需要解决的问题。自从20世纪90年代以来，已经发现多种菌株能够降解粪臭素，如：Kohda等从猪粪和鸡粪堆肥中分离出一株马来提名梭菌(Clostridium malenominatum)A-3，该菌株在厌氧条件下可降解粪臭素的浓度为100～300mg·L^-1，在PYG 培养液中培养4周对粪臭素的最高降解率为32.18％。恶臭假单胞菌LPC24(Pseudomonas putida LPC24)在限痒条件下可30d内将2mmol/L粪臭素完全降解。在有氧条件下，铜绿假单胞菌Gs(Pseudomonas aeruginosa Gs)在24d内将2mmol/L粪臭素完全降解，乳酸菌、红假单胞菌(Rhodopseudomonas)和贪铜菌属(Cupriavidus)这些菌株仅对低浓度的粪臭素具有降解作用。伯克霍尔德氏菌(Burkehoderia)、无色杆菌(Achromobacter)和红球菌(Rhodococcus)为活性污泥中粪臭素的降解菌，其中红球菌菌株DMU1和DMU2在24h内可完全降解50mg/L 的粪臭素，但该菌株是否对更高浓度的粪臭素具有降解作用尚未见报道。总的来看，这些菌株降解粪臭素耗时长、降解浓度偏低，获得对高浓度粪臭素具有高效快速降解能力的菌株仍然是畜禽粪便处理和环境治理的首要任务。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一株戈氏红球菌YKSW-6 及其应用，可有效解决高浓度粪臭素的降解问题。