[发明专利]一种克雷伯氏菌W6及其在海水养殖尾水处理中的应用

说明书

本发明涉及一种克雷伯氏菌W6及其在海水养殖尾水处理中的应用，其特征在于：所述克雷伯氏菌属W6保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.1.61328，保藏日期为2023年2月22日，该克雷伯氏菌属W6的基因序列如SEQ ID NO.1所示；与现有技术相比，本发明提供的克雷伯氏菌W6有很强的好氧反硝化的能力和较高的去氮速率，可有效地去除硝态氮和亚硝态氮，展现出巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于应用微生物技术领域，尤其涉及一种克雷伯氏菌W6及其在海水养殖尾水处理中的应用。

背景技术

水域污染是当前水产养殖产业发展面临的最大瓶颈和危机。目前，环保部门正在科学出台水产养殖尾水污染物强制性排放标准。水产养殖布局将形成“稳定池塘，拓展远海、控制污染、修复环境”的新格局，绿色发展的产业发展方向已经确立，从追求产量产能转变为环境友好优质高效。

好氧反硝化菌的发现和研究为开发新型生物脱氮技术奠定了重要的基础。好氧反硝化作为一种新型的脱氮工艺，具有技术简单、占地小、硝化与反硝化同时进行等优点，被国内外学者广泛关注。海水水产养殖尾水处理中，反硝化主要受碳氮比、碳源、溶氧和盐度等因素的影响。溶氧通过抑制反硝化酶的合成、活性或者与硝酸盐竞争电子供体等途径影响反硝化反应进程，对细菌的反硝化性能至关重要。高盐度会引起渗透压的大幅增加和微生物的新陈代谢变化从而导致细胞质壁分离。即使是海洋环境中分离出的微生物仍会受高浓度盐的抑制，由于酶活性受到抑制而表现出较低的处理效率。大多数好氧反硝化菌的最适盐度都在5-10左右。集约化对虾养殖尾水溶解氧含量高，甚至接近饱和状态，加上海水养殖尾水中污染物结构的特殊性，以及海水的盐度效应和离子强度效应，导致其处理难度和复杂度都大大增加。

反硝化过程中产生的温室气体N₂O一直是水处理领域研究者们关注的问题，目前多数好氧反硝化菌反硝化的最终产物也以N₂O为主，因此有必要筛选高效、耐高溶氧、反硝化产物以N₂为主的好氧反硝化菌株，以提升好氧反硝化菌应用的技术可行性。

因此，完全好氧反硝化菌能去除海水对虾养殖尾水中的氮污染，解决海水对虾养殖尾水高效脱氮的关键问题，技术推广和成果转化价值高，产业化前景广阔。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种克雷伯氏菌W6。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种克雷伯氏菌W6的应用。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种克雷伯氏菌Klebsiella sp，其特征在于：所述克雷伯氏菌 Klebsiella sp保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.1.61328，保藏日期为2023年2月22日，该克雷伯氏菌属W6的基因序列如SEQ ID NO.1所示。

进一步地，所述克雷伯氏菌W6在12h内，硝酸氮的去除率为58.62％，去氮速率达48.27mg/L·h^-1；在48h时内，总氮的去除率达到61.33％，去氮速率为12.62mg/L·h^-1，硝酸氮的去除率达68.24％，去氮速率为14.05mg/L·h^-1，W6菌在前12h时，去氮速率最高。

进一步地，所述克雷伯氏菌W6具有硝酸还原酶(NarGHI)的编码基因、亚硝酸还原酶(Nir)的编码基因、一氧化氮还原酶(NorB)的编码基因和一氧化二氮还原酶(NosZ)的编码基因，使反硝化过程终产物为N₂；

所述硝酸还原酶(NarGHI)的编码基因的序列如SEQ ID NO.2所示；

所述亚硝酸还原酶(Nir)的编码基因的序列如SEQ ID NO.3所示；