[發明專利]具有群體感應行為的菌株及其在促進厭氧氨氧化脫氮上的應用

在審

• 申請號: 202310645399.8
• 申請日: 2023-06-02
• 公開（公告）號: CN116426443A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 蔡天明;陳立偉;程海磊;孫佳佳;唐蓮蓮
• 申請（專利權）人: 江蘇聚庚科技股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/28;C02F3/34;C12R1/40;C02F101/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 肖明芳

本發明提供了一株具有群體感應行為的菌株及其在促進厭氧氨氧化脫氮上的應用，所述菌株為惡臭假單胞菌（Pseudomonas?putida）SYL?3，菌種保藏號為CGMCC?No.26071。本發明基于所述菌株SYL?3具有較強的群體感應信號表達能力，提出所述菌株SYL?3在促進厭氧氨氧化脫氮上的應用，可以提高厭氧氨氧化污泥的總氮去除率。本發明中惡臭假單胞菌（Pseudomonas?putida）SYL?3的投加提高了廢水微生物的活性，對廢水中總氮降解率高達95％，對廢水降解總氮具有實際的應用價值。

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一株具有群體感應行為的菌株及其在促進厭氧氨氧化脫氮上的應用。

背景技術

厭氧氨氧化工藝是在厭氧或缺氧條件下，厭氧氨氧化菌以硝酸鹽為電子受體，將氨轉化為氮氣的化能自養型脫氮工藝。與傳統的硝化-反硝化工藝相比，厭氧氨氧化工藝具有脫氮效率高、耗氧量低、污泥產量低、甚至不需要有機碳補給等優點。目前實驗室多采用序批式反應器、升流式厭氧污泥床(UASB)反應器、生物轉盤等反應器實現厭氧氨氧化菌的培養厭氧氨氧化菌。然而，由于厭氧氨氧化菌生長緩慢(倍增時間為10-14天)，其富集難度很大，且厭氧氨氧化菌的活性易受溫度、pH、有機物、重金屬和抗生素等環境因子的影響，從而降低厭氧氨氧化菌在系統中的豐度。因此，尋找富集厭氧氨氧化菌的方法，是本領域迫切需要解決的一個技術難題。

近年來大量研究表明，厭氧氨氧化顆粒污泥的EPS合成行為與群體感應(QS)高度相關。群體感應是細菌間的一種交流方式。具有群體感應行為的細菌可以合成和釋放信號分子，當環境中信號分子的濃度達到閾值時，細菌會調節相關基因的表達，并賦予微生物發光、生物膜形成、基因水平轉移、蛋白酶合成等能力。

革蘭氏陰性細菌分泌的含有N酰基高絲氨酸內酯類化合物（AHLs）是典型的種內信號分子。已有多個報道添加合適類型的外源性AHLs可以顯著提高厭氧氨氧化絮狀物和顆粒的脫氮性能。CN202111110727.1公開了一種利用AHLs酰胺淬滅酶提高厭氧氨氧化污泥的總氮去除率的方法。所述方法為：往穩定運行的氧氨氧化污泥SBR反應器中投加100-200mg/L的AHLs酰胺淬滅酶，在AHLs酰胺淬滅酶的作用下，厭氧氨氧化菌產生的信號分子被分解成高絲氨酸內酯和脂肪酸，脂肪酸被厭氧氨氧化菌利用，促進了內源反硝化作用，從而在保證厭氧氨氧化作用仍是反應器的主題脫氮途徑的前提下，提高了反應器的總氮去除率。厭氧氨氧化由于產生了硝態氮，其極限總氮去除率為89％，本發明方法為污水總氮的高效去除提供一種新的方法。CN202210490284.1公開了一種利用外源AHLs提高DO脅迫條件下厭氧氨氧化顆粒污泥總氮去除率的方法。所述方法為：在溶解氧脅迫條件下(溶解氧濃度為3.00-5.00mg/L)，往厭氧氨氧化顆粒污泥反應器中投加200-400nmol/L的C14-HSL，利用C14-HSL與厭氧氨氧化菌胞內的AmxR結合蛋白相結合而成的復合物調控與厭氧氨氧化相關的目的基因，強化厭氧氨氧化作用，最終達到在溶解氧脅迫條件下提高厭氧氨氧化顆粒污泥脫氮效率的目的，可將反應器的脫氮效率提高6.52％-8.25％。為在溶解氧脅迫條件下，厭氧氨氧化顆粒污泥的高效脫氮提供一種新的調控方法。

外源信號分子不易獲得且工藝操作繁瑣，由本身帶有群體感應行為的菌株分泌信號分子調控微生物群體的生理特征，從而提高厭氧氨氧化絮狀物和顆粒的脫氮性能的應用研究尚未見報道。

發明內容

發明目的：針對現有技術的不足，本發明提供一株具有群體感應行為的惡臭假單胞菌菌株（ Pseudomonas?putida）SYL-3及其在降解厭氧氨氧化污泥的總氮中的應用。