SU1712407A1

SU1712407A1 - Strain of bacteria pseudomonas pseudoalcaligens, used for purification of sewage from acrylic acid nitrile

Info

Publication number: SU1712407A1
Application number: SU4764770A
Authority: SU
Inventors: Сергей Владимирович Козулин; Татьяна Николаевна Моисеева; Лиана Константиновна Куликова; Сергей Петрович Воронин; Александр Борисович Полянский; Любовь Николаевна Воробьева
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к биотехнологии, в частности к очистке сточных вод микробиологическими методами, и может бытьиспользовано дл биологической очистки сточных вод предпри тий химической промышленности производства нитрила акриловой кислоты (КАК), акриламида (АА) и акриловой кислоты (АК). Целью изобретени вл етс получени штамма с высокой деструктивной активност^ью, способного деградировать акрилонитрил в промышленных сточных водах. Штамм выделен из почвы Саратовского производственного объединени "Нитрон" методом накопительной культуры с использованием в качестве единственного источника С и N нитрила акриловой кислоты. Штамм деграг дирует НАК в конентрации до 1 г/л при микробной нагрузке 5-10 и 1*10 кл/мл за 18 и 2 ч соответственно, АА при микробной нагрузке 5'10? в концентрации 1,5 г/л за 48 ч. АК в концентрации 1 г/л при той же микробной нагрузке за 48 ч. Штамм деградирует указанные соединени в реальных сточных водах при наличии в них солей т -. желых металлов, толуола и др. 1 табл.Изобретение относитс к биотехнологии, в частности к очистке сточных вод с помощью микроорганизмов, и мож^т быть использовано дл биологической ^чистки сточных вод предпри тий химической промышленности производства иитрилг^ акриловой кислоты (НАК), акриламида (лД) и акриловой кислоты (АК).Акрилонитрил и акриламид вл ютс крупнотонажными продуктами, используемыми как монометры в производстве полимерных материалов и химических волокон.Пр мой сток отработанных вод с заводов акрилонитрила может вызвать сильное за- гр зне'ние окружающей среды вследствие их высокой токсичности.Существующие в насто щее врем химические и физико-химические способы очисткисточных вод от НАК, АА и АК'доволь- но дороги, не всегда эффективны и трудоемки. Наиболее доступными, экономически рентабельными и достаточно эффективными вл^ ютс микробиологические методы очистки воды, основанные на способностиКЗ^^The invention relates to biotechnology, in particular to the treatment of wastewater by microbiological methods, and can be used for the biological treatment of wastewater from the chemical industry producing acrylic acid nitrile (AS), acrylamide (AA) and acrylic acid (AA). The aim of the invention is to obtain a strain with a high destructive activity capable of degrading acrylonitrile in industrial wastewater. The strain was isolated from the soil of the Saratov Production Association "Nitron" by the method of cumulative culture using acrylic acid nitrile as the sole source of C and N. The strain degrades NAC in a concentration of up to 1 g / l with a microbial load of 5-10 and 1 * 10 cells / ml for 18 and 2 h, respectively, AA with a microbial load of 5'10? at a concentration of 1.5 g / l for 48 hours. AK at a concentration of 1 g / l with the same microbial load for 48 hours. The strain degrades these compounds in real wastewater if they contain salts. 1 table. The invention relates to biotechnology, in particular to wastewater treatment with the help of microorganisms, and can be used for biological treatment of wastewater of chemical industry production of nitrile and acrylic acid (NAC), acrylamide (LD) and acrylic acid (AA). Acrylonitrile and acrylamide are large-scale products used as monometers in the production of polymeric materials and chemical fibers. Direct flow of wastewater from acrylonitrile plants can cause severe environmental pollution due to their high toxicity. The currently existing chemical and physico-chemical methods of cleaning waste water from NAC, AA, and AK are fairly expensive, not always effective and time-consuming. The most accessible, economically viable and fairly effective microbiological methods of water purification are based on the ability of CG ^^

Description

MnKpoopraHufaMOB использовать дл своего метаболизма органические соединени в качестве единственного источника углерода и азота.MnKpoopraHufaMOB uses organic compounds as its sole source of carbon and nitrogen for its metabolism.

Известен штамм Arthrobactersp 1-9, который может утилизировать 0,8 г/л, акрилонитрила за 48 ч. Другой штамм Arthrobacter sp. Y-1 утилизирует 0,8 г/л НАК за 42 ч.A known strain of Arthrobactersp 1-9, which can utilize 0.8 g / l, acrylonitrile in 48 h. Another strain of Arthrobacter sp. Y-1 utilizes 0.8 g / l NAC for 42 h.

Однако продукты реакции - акриловую кислоты и аммоний штамм не метаболизирует .However, the reaction products are acrylic acid and the ammonium strain does not metabolize.

Известна ассоциаци , состо ща из бактерий Arthrobacter sp. Psgudomonas sp., Azotobacter sp. и др, способна к биодеградации 0,12 г/л акрилонтрила.A known association consisting of the bacteria Arthrobacter sp. Psgudomonas sp., Azotobacter sp. and others, capable of biodegradation of 0.12 g / l of acrylontril.

Основным недостатком указанных штаммов и ассоциации вл етс низка биодеструктивна активность, отсутствуют данные об их использовании дл очистки сточных вод.The main disadvantage of these strains and the association is low biodestructive activity, there is no data on their use for wastewater treatment.

Целью изобретени вл етс получение штамма с высокой деструктивной активностью , способного деградировать акрилонитрил в промышленных сточных водах.The aim of the invention is to obtain a strain with high destructive activity capable of degrading acrylonitrile in industrial wastewater.

Штамм Pseudomonas pseudoalcaligeus КМ-6П ВКПМ В-4418 выделен из почвы Саратовского производственного объединени Нитрон методом накопительной культуры с использованием в качестве единственного источника С и N нитрила акриловой кислоты.The strain Pseudomonas pseudoalcaligeus KM-6P VKPM B-4418 was isolated from the soil of the Saratov Nitron Production Association using the accumulative culture method using acrylic acid nitrile as the sole source of C and N.

Штамм депонирован в центральном музее промышленных микроорганизмов ВНИИ генетики и селекции промышленных, микроорганизмов; имеет коллекционный номер В-4418 и характеризуетс следующими свойствами.The strain deposited in the Central Museum of industrial microorganisms, Institute of genetics and selection of industrial microorganisms; has collection number B-4418 and is characterized by the following properties.

Морфологические признаки. Молодые Клетки имеют форму палочек, расположенных беспор дочно, размножаютс простым делением. Размер клеток 0,9-1-3-4/г. Грамнегативные . Спор и капсул не образуют, включений не содержат, подвижные, монотрихи . Культуральные свойства: г рототроф, аэроб. Растет в интервале температур 5-37°С, оптимум роста 28-30°С, при 42°С рост отсутствует. Оптимальным значением рН дл роста и деструктивной .активности за вл емого штамма вл етс рН 7,2±0,2. Минимальное значение рН 5,8, максимальное значение рН 9,4. На м сопентонном агаре колонии круглые, диаметр 3-3,5 мм, непигментированные, край ровный, поверхность гладка , блест ща , полупрозрачна и в проход щем свете. На МПБ равномерное помутнение.Morphological signs. Young cells are shaped like rods, randomly arranged, propagated by simple division. Cell size 0.9-1-3-4 / g. Gramnegative. Spores and capsules do not form, contain no inclusions, motile, monotrichs. Cultural properties: rototroph, aerobic. It grows in the temperature range of 5-37 ° C, the growth optimum is 28-30 ° C, at 42 ° C there is no growth. The optimum pH for growth and the destructive activity of the claimed strain is pH 7.2 ± 0.2. The minimum value of pH 5.8, the maximum value of pH 9.4. On m oppent agar, the colonies are round, diameter 3-3.5 mm, non-pigmented, the edge is smooth, the surface is smooth, shiny, translucent and in transmitted light. On the BCH uniform turbidity.

Биохимические свойства. Оксидазо-каталазопозитивен . Желатиназу, фенилаланин , дезаминазу, лецитиназу, уреазу.Biochemical properties. Oxidazo-catalazopositive. Gelatinase, phenylalanine, deaminase, lecithinase, urease.

дезоксирибонуклеазу, аргинингид ралазу, декарбоксилазу, лизина и орнитина не образует . Тесты на OF-среде с глюкозой, сахарозой , арабинозой, лактозой, инозитом,deoxyribonuclease, arginide, ralase, decarboxylase, lysine and ornithine does not form. Tests on OF-medium with glucose, sucrose, arabinose, lactose, inositol,

адонитом - от1рицательные, ксилозой, мальтозой, рамнозой, сорбитом, дульцитом , маннитом инозитом, адонитом - отрицательные , индол и сероводород не образуют. Не вызывает гидролиз крахмалаadonite - negative, xylose, maltose, rhamnose, sorbitol, dulcite, mannitol inositol, adonite - negative, do not form indole and hydrogen sulfide. Does not cause starch hydrolysis

0 и гемолиз эритроцитов. Не образует пигментов на средах Кинг А и Кинг В. Утилизирует малонат цитрат, ацетант, акрилат натри или аммони .0 and red blood cell hemolysis. It does not form pigments on King A and King W media. Utilizes malonate citrate, acetic acid, sodium acrylate or ammonium.

Отношение к антибиотикам.Attitudes toward antibiotics.

5 Штамм устойчив к ампициллину, бензилпенициллину, гентамицину, левомицетину , линкрмицину, метициллину, метранидазолу, мономицину, неомицину, олеандомицину, ристомицину, рифампици0 ну, стрептомицину, сйзамицину, фузИдину, эритромицину.5 strain resistant to ampicillin, benzylpenicillin, gentamicin, chloramphenicol, linkrmitsinu, methicillin, metranidazol, monomitsin, neomycin, oleandomycin, ristomycin, rifampitsi0 well, streptomycin, syzamitsinu, fuzidin-, erythromycin.

Штамм чувствителен к доксициллину, канамицину, карбенициллину, оксициллину , офлоксазону, полимиксину, т трацикли5 ну, налидиксовой кислоте.The strain is sensitive to doxycillin, kanamycin, carbenicillin, oxycyllin, ofloxazone, polymyxin, t tracycling, well, nalidixic acid.

Штамм растет при активности воды от 0,998 до 0,6.The strain grows with water activity from 0.998 to 0.6.

Культура растет на полноценной питательной среде при концентрации ,5%.Culture grows on a complete nutrient medium at a concentration of 5%.

0 Генетические особенности. Содержаг ние Г + Ц в ДНК - 64,4% определено методом тепловой денатурации. Идентификаци штамма подтверждена определением степени гомологии ДНК эталонного штамма и0 Genetic features. The content of G + C in DNA is 64.4% determined by thermal denaturation. The identification of the strain was confirmed by determining the degree of homology of the DNA of the reference strain and

5 штамма PS. pseudoalcallgens КМгбп.5 strain PS. pseudoalcallgens KMgbp.

Патогенность штамма. Белым мышам интрапери.тонеальнр вводили взвесь бакт рий2 16 xл/мл. Отсутствие признаков заболевани в течение всего срока наблюдени (15 сут.), отсутствие роста при посеве , крови и материала из паренхиматозных органов (печень, почки, селезенка) позвол ют считать культуру КМ-6п-авирулентной.The pathogenicity of the strain. A suspension of bacteria216 hl / ml was injected into the intraperitoneum white mice. The absence of signs of disease throughout the observation period (15 days), the lack of growth during seeding, blood and material from parenchymatous organs (liver, kidney, spleen) suggest that the CM-6n-avirulent culture.

П р и м е р 1. Выделение штамма КМ5 6п. Микроорганизм-деструктор НАК, АА выделен методом накопительной культуры из образцов почвы Саратовского производственного Объединени Нитрон. Материал в количестве 2 мл суспензируют в средуPRI me R 1. The selection of strain KM5 6P. The destructor microorganism NAC, AA was isolated by the method of cumulative culture from soil samples from the Saratov Production Association Nitron. Material in the amount of 2 ml is suspended in medium

0 следующего состава, г: глюкоза 0,5; пентон 1; К2НР04 0,1; MgS04 0,1; акрилонит .рил 0,008. Суспензию (100 мл) в 300 мл эрленмейеровских акри колбах инкубируют при 28°С при круговом перемешивании0 of the following composition, g: glucose 0.5; Penton 1; K2HP04 0.1; MgS04 0.1; acrylonite .ryl 0,008. A suspension (100 ml) in 300 ml Erlenmeyer acry flasks is incubated at 28 ° C with circular stirring

5 (120 об/мин.). Половину надосадочной жид-, кости ежедневно отбирают декантацией и добавл ют такой же объем свежей среды. Концентраци акрилонитрила :в среде увеличивают ступенчато: 0,008 г/л на первой неделе, 0,016 г/л на второй и т,д. до конеч5 (120 rpm). Half of the supernatant was taken daily by decantation and the same volume of fresh medium was added. Concentration of acrylonitrile: increase in the medium in steps: 0.008 g / l in the first week, 0.016 g / l in the second week, and so on. to the end

Claims

Formula izobreteniya Bacterial strain Pseudomonas pseudoalcallgens VKPM B-4418, used for the treatment of industrial wastewater from acrylate nitrile.

Biodestructive activity of the strain Ps. pseudoalcallgens km-bp

Substrates utilized by strain Microbial load, cells / ml The initial concentration of the substrate, g / l Full disposal time, h NAC 5 * 107 ‘ 1 . 18 1 * U ⁹ 1 2 1 * 10 ⁹ 2 * 4 1 * 10 ⁹ 4 Yu 2 * 10 ⁹ • 10 AA 5 * 10 ⁷ 1,5 48 AK 5 * 10 ⁷ 1 48.