[发明专利]一株可降解微囊藻毒素的寡养单胞菌、固定化菌剂及应用

说明书

本发明公开了一株可降解微囊藻毒素的寡养单胞菌、固定化菌剂及应用，具体为寡养单胞菌Stenotrophomonas geniculate DMC‑X3，是从福建省漳州市南靖县南一水库爆发蓝藻水华的表层水体样品中分离、筛选得到。菌株DMC‑X3对低浓度和高浓度的MC‑LR都具有良好的降解性能，且随着DMC‑X3接种量的增加，降解速率也逐渐提高。同时，DMC‑X3能极端pH和温度的环境压力下高效降解微囊藻毒素。本发明还以海藻酸钠和氯化钙为固定化材料，对DMC‑X3进行固定，获得的固定化菌剂能够多次重复高效降解微囊藻毒素。

技术领域

本发明涉及一种寡养单胞菌，具体涉及一株可降解微囊藻毒素的寡养单胞菌、固定化菌剂及应用。属于水处理技术领域。

背景技术

随着社会经济水平的逐步提高和人类活动的不断扩张，水体富营养化和全球气候变暖日益严重，最终导致有害藻华的频繁爆发。有害藻华污染会产生不同种类的藻毒素，藻毒素通常会在藻类自然衰亡或物理压力引起细胞裂解时释放出来^[2]，其中产量最大、检出率最高、危害最严重的藻毒素种类是微囊藻毒素(Microcystins，MCs)。

MCs是一组具有共同结构cyclo-(D-Ala-X-D-MeAsp-Z-Adda-D-Glu-Mdha)的环七肽肝毒素，其中X和Z为两个可变的L-氨基酸。迄今为止已经发现了250多种 MC异构体，其中MC-LR是毒性最大、数量最多的MC异构体。MC-LR可抑制真核生物的蛋白磷酸酶(ProteinPhosphatase 1)和蛋白磷酸酶2A(Protein Phosphatase 2A) 的活性，在真核细胞中引起氧化应激，威胁真核生物的健康。MC-LR通过饮用水供应、日常活动和食物链等途径富集进入人体后，诱发人类肝脏、肠道和肾脏等不同器官的疾病。因此，找到一种高效的MC-LR去除方法迫在眉睫。

MC-LR的环状结构使其在环境中特别稳定，可以抵抗各种自然因素，包括高温、极端pH值、阳光和非特异性酶，因此，城市水处理厂不得不采取一系列措施处理水中的MC-LR。活性炭吸附、氯化、臭氧化等一系列物理和化学方法^[9]已被提出用于去除水体中的MC-LR。然而，物理方法的实施成本高，难以大规模地应用于水源处理。化学方法虽然能高效率地去除水中的MC-LR，但容易造成水体的二次污染，威胁饮水安全。已有研究表明，MC-LR降解菌可以实现低成本高效降解MC-LR，且无有害的二次污染物产生，是从天然水体中去除MC-LR的最安全和最可靠的方法。迄今为止，世界各地的研究者分别从富营养化湖泊、水库、池塘、河流沉积物和砂滤地中发现多种能够降解MC-LR的土著菌，其中大多数MC-LR降解菌都属于α-变形菌纲中的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)和鞘脂单胞菌属(Sphingopyxis)。

目前尚无将寡养单胞菌用于微囊藻毒素降解的相关报道。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一株可降解微囊藻毒素的寡养单胞菌、固定化菌剂及应用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

1、一株可降解微囊藻毒素的寡养单胞菌(Stenotrophomonas geniculate)DMC-X3，其保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏时间为2022年7月4日，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为GDMCC NO.62597。

2、上述寡养单胞菌在微囊藻毒素污染水处理中的应用。

3、一种固定化菌剂，是以海藻酸钠为载体，氯化钙为交联剂，包埋前述寡养单胞菌而得。

4、上述一种固定化菌剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)先将所述的寡养单胞菌DMC-X3接种于MSM无机盐液体培养基中，以微囊藻毒素-LR(MC-LR)为唯一碳氮源，摇床培养，离心取沉淀，再用MSM无机盐液体培养基重悬，获得菌悬液；