一种发光细菌53610及其应用

本发明属于微生物，具体涉及一种发光细菌53610及其应用。

背景技术：

1、磷（p）是所有生命体所必需的，但又是一种不可再生资源。人们对磷肥的需求不断增加，而磷肥的供应在很大程度上依赖于磷矿矿物。近年来，需要从污水中去除和回收磷，因为磷的排放一方面是对这种资源的浪费，另一方面往往造成湖泊和河流的富营养化。由于可能存在病原体和污染物(如重金属和药物)，大多数国家已禁止含磷废水和废弃活性污泥的直接应用于土地。

2、为解决磷资源短缺问题，人们积极探索磷的回收方法。鸟粪石是一种正磷酸盐，分子式为：（mgnh4po4·6h2o）。鸟粪石回收法通过将含氮磷废水与镁盐反应，生成难溶的磷酸铵镁沉淀，实现了磷的有效回收。由于鸟粪石包含植物生长发育所需的氮、磷和镁营养元素，是一种优良的缓释肥料。但是鸟粪石需要在碱性条件（ph 8.5~9.5）形成，这导致了需要投加大量氢氧化钠调节ph，经济效益低。相比于化学法矿化鸟粪石，微生物在生长过程中也会使体系的ph上升，不仅能够促进鸟粪石的形成，还可以有效的降解污水中的有机物，减少污水的化学需氧量，更易达到污水排放标准。

3、挖掘矿化鸟粪石微生物的新种类对提高磷回收效率和降低成本具有重要意义。发光细菌（ photobacterium）是γ-变形菌纲下的一类好氧、革兰氏阴性菌。目前发光细菌属包含37个有效种，但未发现该属成员在回收污水氮磷制备鸟粪石中的应用。不同的微生物适用于复杂多变的污水体系，合理的运用微生物可能具有更高的磷沉淀效率，能够在更广泛的环境条件下生存，并对抗环境变化的能力更强。通过深入研究和挖掘这些微生物的特性，可以优化磷回收的工艺流程，提高回收效率，同时减少能源和化学品的使用。这不仅有助于解决磷资源紧缺问题，还有利于减轻氮磷污染对生态系统的压力。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种发光细菌53610及其回收氮磷制备鸟粪石的方法。在本发明中，发明人从红树林沉积物中发现并分离得到了一株发光细菌53610，经多相分类（生理生化、化学和基因组特性）分析证明该菌株为 photobacterium属的新种。且通过试验发现，该菌株具有良好的回收氮磷制备鸟粪石的能力和产碱性磷酸盐酶、酶脂（c4）、类脂酯酶（c8）、类脂酶（c14）、白氨酸芳胺酶、酸性磷酸酶和萘酚-as-bi-磷酸水解酶的能力。

2、本发明的第一个方面，提供一种发光细菌（ photobacterium sp. 53610），所述发光细菌53610菌株的分类学名称为 photobacterium sp.，于2023年09月11日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（gdmcc），保藏编号为gdmcc no: 63781。保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

3、在本发明的一些实施方式中，所述发光细菌53610为革兰氏阴性细菌。

4、在本发明的一些实施方式中，所述发光细菌53610菌落形状为圆形，边缘规则，表面光滑，菌落呈浅棕色。

5、在本发明的一些实施方式中，所述发光细菌53610是基于好氧条件在lb培养基培养得到。

6、在本发明的一些实施方式中，所述发光细菌53610的生长温度范围为15~37 ℃，最适生长温度范围为30 ℃。

7、在本发明的一些实施方式中，所述发光细菌53610的ph适应范围为5.5~10.0，最适ph适应范围为7.0。

8、在本发明的一些实施方式中，所述发光细菌53610的nacl浓度适应范围为0~8.0 %（w/v），最适nacl浓度适应范围为1.0 %。

9、在本发明的一些实施方式中53610菌株具有产碱性磷酸盐酶、酶脂（c4）、类脂酯酶（c8）、类脂酶（c14）、白氨酸芳胺酶、酸性磷酸酶和萘酚-as-bi-磷酸水解酶的能力。

10、且经过16s rrna比对发现菌株53610与最相近模式菌株 photobacteriumsalinis olilam9072t的16s rrna基因相似性为97.8%。基因组dna g+c含量为50.38%，与最相近模式菌株的ani和dddh分别为78.52%和21.8%，主要脂肪酸为summed feature 3（c16:1 ω6 c and/or c16:1 ω7 c; 25.2%），summed feature 8（c18:1 ω7 c and/or c18:1 ω6 c; 21.4%）和c16:0（17.6%），主要呼吸醌为泛醌q-8（93.4%）。综上结果表明菌株53610为 photobacterium的新种。

11、本发明的第二个方面，提供一种微生物产品，所述微生物产品中含有本发明第一个方面的发光细菌53610菌株。

12、在本发明的一些实施方式中，所述微生物产品的剂型包括琼脂菌剂、液体菌剂、冻干菌粉、固体草炭粉剂、油干菌剂、颗粒接种剂、真空渗透接种剂。

13、当然，本领域技术人员可以根据实际使用需求，合理选择其他剂型进行使用。

14、在本发明的一些实施方式中，所述微生物产品是以本发明第一个方面的发光细菌53610为主要活性物质的微生物产品。

15、在本发明的一些实施方式中，所述微生物产品中还含有其他辅剂。

16、在本发明的一些实施方式中，所述辅剂包括填料、粘结剂、分散剂、润湿剂、崩解剂、稳定剂中的一种或多种。

17、在本发明的一些实施方式中，所述微生物产品包括微生物菌剂、微生物发酵产品。

18、当然，本领域技术人员也可以基于该发光细菌53610的菌种特性，开发得到其他类型的微生物产品，包括但不限于上述微生物菌剂和微生物发酵产品。

19、本发明的第三个方面，提供本发明第一个方面所述的发光细菌53610在回收污水中的氮磷制备鸟粪石的应用。所述污水包括有机物含量较高的废水和游离氮磷含量较高的废水。

20、在本发明中，发明人通过验证发现发光细菌53610在模拟污水培养过程中可以产生不溶的透明结晶，扫描电镜和x射线衍射结果表明该结晶为鸟粪石。表明发光细菌53610能够回收富营养化水体中的氮磷元素，从而降低环境污染，缓解磷矿的资源短缺，具有良好的应用前景。

21、本发明的第四个方面，提供本发明第一个方面所述的发光细菌53610在生物制酶中的应用。

22、在本发明的一些实施方式中，所述酶选自碱性磷酸盐酶、酶脂（c4）、类脂酯酶（c8）、类脂酶（c14）、白氨酸芳胺酶、酸性磷酸酶和萘酚-as-bi-磷酸水解酶。

23、在本发明中，发明人通过试验验证，发光细菌53610具有产生碱性磷酸盐酶、酶脂（c4）、类脂酯酶（c8）、类脂酶（c14）、白氨酸芳胺酶、酸性磷酸酶和萘酚-as-bi-磷酸水解酶的能力。

24、本发明的有益效果是：

25、在本发明中，发明人首次发现并分离得到的一株 photobacterium属新菌种 photobacterium sp.53610，该菌株为好氧、革兰氏阴性菌、顶端单生鞭毛；菌落为浅棕色、圆形；接触酶阳性，氧化酶反应为阴性。

26、本发明中的 photobacterium sp.53610具有回收氮磷制备鸟粪石功能，能够将污水中游离的氮磷矿化成缓释肥料鸟粪石，从而能够降低环境污染的风险，并能够缓解磷矿短缺的现状，具有良好的应用前景。

27、本发明中的 photobacterium sp.53610具有产生碱性磷酸盐酶、酶脂（c4）、类脂酯酶（c8）、类脂酶（c14）、白氨酸芳胺酶、酸性磷酸酶和萘酚-as-bi-磷酸水解酶能力，从而可以有效作为生物制酶的有效备选菌株或母体，以用于进行生物制酶产业的开发和利用。