[发明专利]枯草芽孢杆菌UJSWL01及其应用

说明书

本发明筛选获得一株枯草芽孢杆菌UJSWL01，保藏编号为CGMCCNo.22175，该菌株耐受性广，环境pH对降解能力影响小，在水处理中具有重大意义，对人体无毒无害，安全性高。该菌可作为新型生态制剂的良好菌株，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及枯草芽孢杆菌UJSWL01及其应用，属于利用微生物对水治理的技术领域。

背景技术

近年来，随着全球湖泊富营养化的加剧，放线菌等微生物次生代谢所产生的嗅味物质(TO)已经成为湖泊水质控制的普遍问题。最常见的嗅味物质(TO)主要化合物有Geosmin(GSM,earthy)、2-methyloisoborneol(2-MIB,musty)、2,4,6-trichloroanisole(2,4,6-TCA,musty/moldy)、2-ispropyl-3-methoxy pyrazine(IPMP)和2-isobutyl-3-methoxy pyrazine(IBMP)。它们在光合细菌生长过程中合成，淡水中已知浓度的嗅味化合物不具有不良病理效应，但长时间暴露在气味中会对人体健康产生负面影响，从焦虑、不安或抑郁等情绪压力，到眼睛刺激、头痛、呼吸问题、恶心或呕吐等身体症状。

水处理厂的常规处理过程，如混凝、沉淀和氯化，无法有效去除水源中的嗅味物质。嗅味物质去除是一个极其复杂的过程，嗅味物质处理技术分为三类，即化学(热氧化、催化氧化、臭氧化)、物理(冷凝、吸附、吸收)和生物(微生物降解法、生物接触氧化法、生物滤池、生态耦合等方法)。

物理和化学技术应用广泛，活性炭等吸附剂已被广泛使用和研究，通常在水处理厂中用于严重爆发期间的处理，但将嗅味物质去除到低于检测阈值需要大量活性炭，成本高，且在天然水中有机化合物(NOM)颗粒大小和浓度比嗅味物质高，大大降低了活性炭的吸附能力。其他处理方法包括使用不同的催化剂进行紫外线辐射(UV)、臭氧化和高级氧化过程(AOP)。AOP依赖于高反应性的羟自由基，该自由基是非选择性时，能够氧化富含电子生物有机化合物，但添加化学晶是昂贵的，并可能导致形成消毒副产物(DBPs)。

在过去的几年中，生物处理已广泛用于去除饮用水和废水中污染物。生物技术是目前公认的最佳的嗅味物质处理技术，特别是生物滤池、砂滤池始终用于大多数水处理厂，并且在大多数情况下，这些滤池可增加生物活性，已经发现，砂子生物过滤对于去除2-MIB/GSM有效。与物理化学相比，生物降解过程在本质上通常是氧化，产生的化合物如二氧化碳、水、硫酸盐和硝酸盐是生态安全的。

发明内容

本发明从中国无锡太湖(N31°15’，E120°12’)藻类聚集区域的淤泥样品中筛菌获得一株芽孢杆菌属的嗅味物质降解菌，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)UJSWL01，该菌株已于2021年4月12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，保藏编号为CGMCC No.22175，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。将基因组上传至NCBI，得到的GenBank登录号为8010384。

枯草芽孢杆菌UJSWL01能够高效降解嗅味物质(降解率可达99％以上)，该菌可通过固定化方法应用于饮用水源的净化；该枯草芽孢杆菌UJSWL01可快速降解嗅味物质，可利用嗅味物质作为碳源生长，从而促进嗅味物质降解。

本发明的菌株枯草芽孢杆菌UJSWL01的形态特征：

菌株枯草芽孢杆菌UJSWL01为革兰氏阳性菌，细胞直径0.7-0.8μm，有芽孢，有鞭毛，具有运动性。在LB平板上培养36h后可观察到浅黄的、表面光滑的菌落，菌落粘稠，边缘整齐。

枯草芽孢杆菌UJSWL01的降解培养基特征：

好氧，生长温度范围5-37℃，最适生长温度范围为30-35℃。可以在pH5.0-8.0的环境生长，其中最适pH为6.5-7.0。