[发明专利]一种含氮杂环化合物降解菌及其应用

说明书

本发明公开了一种含氮杂环化合物降解菌及其应用，所述含氮杂环化合物降解菌分类命名为阿氏芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）FAQ‑7，属于革兰氏阳性菌类。其已于2017年5月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏编号：CGMCC NO.14162。本发明的阿氏芽孢杆菌FAQ‑7作为含氮杂环化合物降解菌降解性能稳定，降解底物范围较广，同时具有降解吡啶及其衍生物甲基吡啶、甲基哌嗪、喹啉及其衍生物甲基喹啉，72 h内总降解率分别达到92.19%、100%、100%、92.68%和93.27%。可耐受300 mg/L的含氮杂环化合物浓度，尤其适用于含氮杂环化合物废水的生物处理。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种含氮杂环化合物降解菌及其应用。

背景技术

含氮杂环化合物是主要的杂环化合物，多数气味恶臭且毒性大，不仅对人体健康与生态环境造成威胁，还对微生物产生抑制作用。其通常被用作医药和农药的结构单元，是焦化废水有机污染物质的主要组分，占总有机组分的 20-30%，含量超过 200 mg/L，广泛存在于染料废水、医药废水、农药废水等工业废水及木材防腐处理场地周围的土壤和地下水中，易于进行结构修饰，可方便地引入各种功能基。

废水处理中常见的含氮杂环化合物主要有吡咯、吡啶、喹啉、甲基喹啉及其衍生物等。由于吡啶与喹啉是含氮杂环化合物的典型代表，又是大量复杂含氮杂环化合物的基本结构单元，而且这两类化合物均属于难降解有机物，在普通生物处理单元中不易彻底去除，同时吡啶与喹啉对许多微生物还会产生毒害作用，从而影响其它化合物的去除效果。另外这些物质在环境中长期积累，不仅污染环境，而且影响人类生活，损害人体健康。

含吡啶环的氮杂环化合物( 简称吡啶类化合物) 数目尤其庞大，且易溶于水，化学性质稳定，极易通过扩散进入地下水系统导致水环境的污染。呈中度急性毒性，有明显的致畸变性，神经系统有致毒作用，对人类的健康构成潜在的威胁。另外吡啶对微生物呈强烈抑制作用，并且难于被空气氧化，因而给地面水的自净及污水的无害化处理过程造成困难，是造成这类废水难生物降解的主要原因。喹啉是一种典型的含氮杂环化合物，在化工工业、医药及农药生产中经常用作溶剂和原材料。炼焦企业生产过程产生的焦化废水中含有喹啉类杂环化合物，是典型的有毒难降解污染物，也是造成其出水不能达标的关键因素。因此，随着工业生产中废水的排放，喹啉已成为土壤、地表水及地下水中常见的污染物。

与脂肪族或芳香族化合物相比，含氮杂环化合物不易受到代谢过程的破坏，其生物降解性能也很差，并且此类物质中许多有致癌、致畸、致突变的性质，对环境和人体健康会产生潜在的危害，因此很多研究者对含氮杂环化合物的生物降解特性展开了研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种含氮杂环化合物降解菌及其应用，所述阿氏芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）FAQ-7在好氧条件下降解吡啶、甲基吡啶、甲基哌嗪、喹啉和甲基喹啉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种含氮杂环化合物降解菌，其分类命名为阿氏芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）FAQ-7，其已于2017年5月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号：CGMCC NO.14162。所述阿氏芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）FAQ-7能以含氮杂环化合物为唯一碳源、氮源。

本发明所得菌株筛选自农药废水和焦化废水处理池的活性污泥，经过含吡啶、甲基吡啶、甲基哌嗪、喹啉和甲基喹啉混合污染物的富集培养基富集培养，再以含氮杂环化合物为唯一碳源、氮源的无机盐培养基分别驯化培养、筛选、分离、纯化获得。具体方法如下：