[发明专利]一种高效分解合成染料的真菌及其用途

说明书

技术领域

本发明属于环境保护、防治污染技术领域，具体涉及使用微生物法高效降合成染料方法及其用途。

背景技术

1、染料污染的特点

合成染料是印染工业废水中常见的水体污染物，组分复杂、浓度高(COD为1000～10万mg/L)、色度深(500～50万倍)。废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体，并带有显色基团(如-N＝N-、-N＝O)及极性基团(如-SO₃Na、-OH、-NH₂)。废水中还含有较多的原料和副产品，如卤化物、硝基物、苯胺、酚类等，以及无机盐如NaCl、Na₂SO4、Na₂S，还有如蒽醌染料、偶氮染料、三芳基甲烷染料、酞菁染料等，这些染料大多数是具有毒性、致突变、致癌的。

2、染料废水的脱色方法

物理化学方法和生物方法都可以用于染料废水的脱色处理，如絮凝沉淀、吸附、离子交换、超滤、渗析、化学氧化、光氧化、电解及生物处理方法。目前工业上常用的方法有絮凝沉淀(气浮)、电解、吸附、生物降解、离子交换、膜过滤臭氧化等方法，染料废水的处理难点：一是COD高，而BOD/COD值较小，可生化性差；二是色度高，且组分复杂。COD的去除与脱色有相关性，但脱色问题困难更大。然而由于这些方法大多数存在成本高、耗时长等问题，没有被广泛地应用。目前，许多研究开始集中到具有高效脱色与分解染料的微生物方面。

本菌种分离于海南省吊罗山热带雨林地区，我们研究了Cladosporium cladosporioidesTXJ13021对不同的化学合成染料如橙黄G、甲基橙、茜素红、孔雀石绿等的脱色能力。目前还没有关于Cladosporium cladosporioides TXJ13021能降解上述染料的报道，我们利用真菌Cladosporium cladosporioides TXJ13021重点对茜素红与甲基橙色两种染料进行了降解分析，研究pH值，碳源、氮源对脱色的影响，找出该菌的最优脱色条件，期望使用这种真菌来降解含有茜素红或甲基橙和其他有关结构染料的工业废水。

发明内容

本发明的针对现有有关染料污染及毒害防治技术的不足，采用微生物法处理降解化学合成染料的污染，有效保护环境，是一项清洁工程。此外还可以为环境保护相关研究者提供参考。

1、本发明获得一株能高效降解染料的微生物菌种，该微生物为枝孢样枝孢霉，拉丁名Cladosporium cladosporioides TXJ13021，分离于海南省吊罗山热带雨林地区，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2007年3月，保藏号为CGMCC No.1987。

2、本发明优化出培养枝孢样枝孢霉，Cladosporium cladosporioides TXJ13021最优条件和方法。其中条件包括：

(1)最适宜的培养基配方，碳氮比为5∶1～25∶1；碳源最佳为蔗糖，其次为葡萄糖，淀粉，浓度为1～10％；氮源可以是硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、尿素1～10％。

(2)最适宜的培养温度为28℃-32℃。

(3)菌体培养最适pH值为pH4.0-pH6.0。

(4)培养培养方法为“两级菌体发酵培养”。一级菌体发酵培养“种子”，按上述培养基配方生产大量能进行色素降解活菌体；二级菌体发酵培养，实质为菌体进一步扩大培养，同时兼顾染料降解脱色。

在一个具体的实施方案中，用土豆汁葡萄糖液体培养基(每1000mL培养基含200g土豆的浸出液、20g葡萄糖)，获得一级发酵的菌体(菌膜)，在将菌膜处理化学合成色素茜素红和甲基橙，二者在此条件下脱色率均达到90％以上。

3、本发明提供一系列枝孢样枝孢霉Cladosporium cladosporioides TXJ13021降解不同染料色素的条件和方法。即“菌体发酵、染料降解两步法”。其中第一步为菌体发酵纯培养，按上述培养菌体方法生产大量能进行色素降解活菌体；第二步为菌体染料降解脱色，同时兼顾菌体扩大培养。