[发明专利]具有群体感应行为的菌株及其在促进厌氧氨氧化脱氮上的应用

说明书

本发明提供了一株具有群体感应行为的菌株及其在促进厌氧氨氧化脱氮上的应用，所述菌株为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）SYL‑3，菌种保藏号为CGMCC No.26071。本发明基于所述菌株SYL‑3具有较强的群体感应信号表达能力，提出所述菌株SYL‑3在促进厌氧氨氧化脱氮上的应用，可以提高厌氧氨氧化污泥的总氮去除率。本发明中恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）SYL‑3的投加提高了废水微生物的活性，对废水中总氮降解率高达95％，对废水降解总氮具有实际的应用价值。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株具有群体感应行为的菌株及其在促进厌氧氨氧化脱氮上的应用。

背景技术

厌氧氨氧化工艺是在厌氧或缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以硝酸盐为电子受体，将氨转化为氮气的化能自养型脱氮工艺。与传统的硝化-反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺具有脱氮效率高、耗氧量低、污泥产量低、甚至不需要有机碳补给等优点。目前实验室多采用序批式反应器、升流式厌氧污泥床(UASB)反应器、生物转盘等反应器实现厌氧氨氧化菌的培养厌氧氨氧化菌。然而，由于厌氧氨氧化菌生长缓慢(倍增时间为10-14天)，其富集难度很大，且厌氧氨氧化菌的活性易受温度、pH、有机物、重金属和抗生素等环境因子的影响，从而降低厌氧氨氧化菌在系统中的丰度。因此，寻找富集厌氧氨氧化菌的方法，是本领域迫切需要解决的一个技术难题。

近年来大量研究表明，厌氧氨氧化颗粒污泥的EPS合成行为与群体感应(QS)高度相关。群体感应是细菌间的一种交流方式。具有群体感应行为的细菌可以合成和释放信号分子，当环境中信号分子的浓度达到阈值时，细菌会调节相关基因的表达，并赋予微生物发光、生物膜形成、基因水平转移、蛋白酶合成等能力。

革兰氏阴性细菌分泌的含有N酰基高丝氨酸内酯类化合物（AHLs）是典型的种内信号分子。已有多个报道添加合适类型的外源性AHLs可以显著提高厌氧氨氧化絮状物和颗粒的脱氮性能。CN202111110727.1公开了一种利用AHLs酰胺淬灭酶提高厌氧氨氧化污泥的总氮去除率的方法。所述方法为：往稳定运行的氧氨氧化污泥SBR反应器中投加100-200mg/L的AHLs酰胺淬灭酶，在AHLs酰胺淬灭酶的作用下，厌氧氨氧化菌产生的信号分子被分解成高丝氨酸内酯和脂肪酸，脂肪酸被厌氧氨氧化菌利用，促进了内源反硝化作用，从而在保证厌氧氨氧化作用仍是反应器的主题脱氮途径的前提下，提高了反应器的总氮去除率。厌氧氨氧化由于产生了硝态氮，其极限总氮去除率为89％，本发明方法为污水总氮的高效去除提供一种新的方法。CN202210490284.1公开了一种利用外源AHLs提高DO胁迫条件下厌氧氨氧化颗粒污泥总氮去除率的方法。所述方法为：在溶解氧胁迫条件下(溶解氧浓度为3.00-5.00mg/L)，往厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中投加200-400nmol/L的C14-HSL，利用C14-HSL与厌氧氨氧化菌胞内的AmxR结合蛋白相结合而成的复合物调控与厌氧氨氧化相关的目的基因，强化厌氧氨氧化作用，最终达到在溶解氧胁迫条件下提高厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮效率的目的，可将反应器的脱氮效率提高6.52％-8.25％。为在溶解氧胁迫条件下，厌氧氨氧化颗粒污泥的高效脱氮提供一种新的调控方法。

外源信号分子不易获得且工艺操作繁琐，由本身带有群体感应行为的菌株分泌信号分子调控微生物群体的生理特征，从而提高厌氧氨氧化絮状物和颗粒的脱氮性能的应用研究尚未见报道。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供一株具有群体感应行为的恶臭假单胞菌菌株（ Pseudomonas putida）SYL-3及其在降解厌氧氨氧化污泥的总氮中的应用。