一株假黄单胞菌NRG9及其在制备絮凝剂中的应用

本发明属于微生物，尤其涉及一株假黄单胞菌nrg9菌株及其在制备絮凝剂中的应用。

背景技术：

1、作为较早被使用的水处理剂，化学絮凝剂主要包括无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂。这类絮凝剂具有价格低廉、处理效果明显等特点，因此在水处理技术发展早期被大量使用，但使用过程易造成金属离子和有机物残留而导致的二次污染。

2、微生物絮凝剂是微生物在生长过程中分泌的具有絮凝活性的一类高分子聚合物，其主要活性成分包括蛋白质、多糖、核酸和菌体。与传统无机絮凝剂和有机絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有独特的性质：絮凝微生物种类繁多，来源广泛，生长周期短，容易采取现代生物工程技术进行产业化，絮凝成分多是可生物降解的有机分子，避免了对环境二次污染，热稳定性好，ph值稳定，特别对重金属离子、有机物和色素的去除有特效。并且，微生物絮凝剂不仅减轻污水处理系统的负荷，还能够强化水处理生化阶段的微生物活性。因此，微生物絮凝剂是目前国内外水处理制剂研究的热点，其将部分或全部取代传统絮凝剂是污水处理发展的新趋势。但目前微生物絮凝剂的絮凝活性较低，在单独应用的情况下难以满足污水絮凝处理的需求。

技术实现思路

1、针对以上技术问题，本发明提供一株假黄单胞菌nrg9菌株及其在制备絮凝剂中的应用。该假黄单胞菌nrg9菌株可以分泌具有高絮凝活性的胞外多糖，以其制成的絮凝剂絮凝能力强，性能稳定。

2、为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、本发明第一方面提供一株假黄单胞菌nrg9菌株，其分类名称为假黄单胞菌(pseudoxanthomonas sp.)，于2023年12月25日保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏编号为cgmcc no.29401；保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

4、本发明所提供的假黄单胞菌nrg9菌株是从北京卢南污水处理厂剩余污泥中经分离、筛选得到。该菌株能够分泌具有高絮凝活性的胞外多糖，可用于制备对污水进行絮凝处理的絮凝剂。

5、本发明第二方面提供上述假黄单胞菌nrg9菌株在制备絮凝剂中的应用。

6、本发明第三方面提供一种絮凝剂的制备方法，具体包括以下步骤：

7、s1、将所述假黄单胞菌nrg9菌株接种到固体培养基上培养，然后加入无菌水制成菌种液；

8、s2、将所述菌种液接种到液体培养基中发酵培养制成发酵菌液；所述液体培养基的c/p质量比为1～10，c/n质量比为5～40，kh2po4浓度为2～3g/l，k2hpo4浓度为4～6g/l，ph为5～11；

9、s3、向所述发酵菌液中加入絮凝载体并继续发酵培养得到原料液；

10、s4、向所述原料液中加入0～5℃无水乙醇静置沉降，然后固液分离，将所得固相干燥，即得所述絮凝剂。

11、该制备方法通过两步发酵进行絮凝剂的制备，通过加入乙醇与絮凝载体共同作用使胞外多糖尽可能充分沉降，提高胞外多糖收率。其中s3中添加的絮凝载体能够使菌体在絮凝载体上凝聚成团，促进胞外多糖的沉降，而且减少乙醇的使用，所得絮凝剂的絮凝能力强，性能稳定。

12、可选地，所述固体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。

13、优选地，所述牛肉膏蛋白胨培养基的组成为：牛肉膏3g，蛋白胨l0g，nacl5g，琼脂15～20g，水1000ml，ph7.0～7.2。该牛肉膏蛋白胨培养基在使用前进行灭菌处理，具体可采用121℃灭菌20min。

14、进一步优选地，s1中所述培养的温度为25～30℃，时间为36～48h。

15、进一步优选地，s1中所述无菌水与所述牛肉膏蛋白胨培养基的体积比为1.0～1.5:1。

16、优选地，所述液体培养基的组成为：葡萄糖18～22g/l，k2hpo4 4.5～5.5g/l，kh2po4 2～2.5g/l，nacl 0.09～0.11g/l，(nh4)2so4 0.18～0.22g/l，尿素0.45～0.55g/l，酵母膏0.45～0.55g/l，mgso4 0.18～0.22g/l，溶剂为水。该液体培养基在使用前也需进行灭菌处理，具体可采用112℃灭菌30min。

17、进一步优选地，所述液体培养基的组成为：葡萄糖20g/l，k2hpo4 5g/l，kh2po4 2g/l，nacl 0.1g/l，(nh4)2so4 0.2g/l，尿素0.5g/l，酵母膏0.5g/l，mgso4 0.2g/l，溶剂为水。

18、进一步优选地，s2中所述菌种液的接种浓度为0.6～1.0ml菌种液/100ml液体培养基，发酵培养温度为25～30℃，发酵培养的时间为3～5天。

19、进一步优选地，s2中所述发酵培养在摇床中进行，所述摇床的转速为80～150r/min。

20、优选地，s3中所述絮凝载体为沙土、泥沙、海沙、硅藻土、膨润土、活性炭、生物炭、壳聚糖和贝壳粉中的一种或几种，所述絮凝载体的粒径为48～75μm，灭菌后使用。

21、优选地，s3中所述絮凝载体的加入量为5～10g/100ml发酵菌液，所述继续培养的时间为1～3天。

22、优选地，s4中所述无水乙醇与所述原料液的体积比为2～4:1。

23、优选地，s4中所述静置沉降的温度为0～5℃，时间为至少6h，进一步优选为至少静置沉降24h，以获得更多胞外多糖。

24、优选地，s4中所述固液分离的方法为离心，速率为3000～5000r/min。

25、优选地，s4中所述干燥的温度为室温，干燥时间为1～2h。

26、本发明第四方面还提供一种絮凝剂，该絮凝剂由上述制备方法制得。

27、本发明第五方面提供上述絮凝剂在处理污水中的应用。

28、本发明第六方面提供一种污水处理方法：向待处理污水中加入上述絮凝剂，在常温下混合。

29、本发明的有益效果在于：

30、本发明筛选得到一株假黄单胞菌nrg9，其分泌的胞外多糖具有较强的絮凝效果。本发明利用该菌株通过两步发酵进行絮凝剂的制备，通过加入乙醇与絮凝载体共同作用使胞外多糖尽可能充分沉降，提高胞外多糖收率，所得絮凝剂的絮凝能力强，且不易被水流冲散。

技术特征：

1.一株假黄单胞菌nrg9菌株，其特征在于，其分类名称为假黄单胞菌（pseudoxanthomonas sp.），于2023年12月25日保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏编号为cgmcc no.29401；保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

2.权利要求1所述的假黄单胞菌nrg9菌株在制备絮凝剂中的应用。

3.一种絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述固体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，s1中所述培养的温度为25～30℃，时间为36～48h；和/或

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述液体培养基的组成为：葡萄糖18~22g/l，k2hpo4 4.5~5.5g/l，kh2po4 2~2.5g/l，nacl 0.09~0.11g/l，(nh4)2so4 0.18~0.22g/l，尿素0.45~0.55g/l，酵母膏0.45~0.55g/l，mgso4 0.18~0.22g/l，溶剂为水。

7.根据权利要求3~6任一项所述的制备方法，其特征在于，s2中所述菌种液的接种浓度为0.6～1.0ml菌种液/100ml液体培养基，发酵培养温度为25～30℃，发酵培养的时间为3～5天；和/或

8.一种絮凝剂，其特征在于，由权利要求3~7任一项所述制备方法制得。

9.权利要求8所述絮凝剂在处理污水中的应用。

10.一种污水处理方法，其特征在于，向待处理污水中加入权利要求8所述絮凝剂，在常温下混合。

技术总结本发明属于微生物技术领域，尤其涉及一株假黄单胞菌NRG9菌株及其在制备絮凝剂中的应用。该菌株已于2023年12月25日保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，其保藏编号为CGMCC No.29401；保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。本发明的假黄单胞菌NRG9菌株具有高絮凝活性的胞外多糖，可用于制备对污水进行絮凝处理的絮凝剂。技术研发人员：韩云平,田婧鑫,李琳,肖本益受保护的技术使用者：中国科学院生态环境研究中心技术研发日：技术公布日：2024/8/16