CN103087948A

CN103087948A - 能够降解多环芳烃的巨大芽孢杆菌及其应用

Info

Publication number: CN103087948A
Application number: CN2013100004898A
Authority: CN
Inventors: 周延; 于雅囡
Original assignee: Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-01-04
Also published as: CN103087948B

Abstract

本发明公开了一种能降解多环芳烃的巨大芽孢杆菌及其应用，所述巨大芽孢杆菌的保藏号为CGMCC6900，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏管理中心。本发明的芽孢杆菌能够在高浓度多环芳烃中具有长期耐受性及降解能力，能够解决目前实验室菌株实际应用方面对环境耐受性差的弊端。

Description

能够降解多环芳烃的巨大芽孢杆菌及其应用

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体而言，涉及一种能够用于环境保护的巨大芽孢杆菌及其应用。

背景技术

多环芳烃（PAHs）类有机化合物在1000多种环境致癌物中占三分之一以上，环境中的多环芳烃主要来源于煤燃烧，石油裂解以及工业生产中的废水。由于自然降解速率极慢，多环芳烃在环境中的累积量随工业发展持续增加，给国民的健康带来极大威胁。近年来由于多环芳烃引起的致癌、致畸病例屡见不鲜，多环芳烃的降解与处理成为当今环境策略的重要议题。微生物降解以其高效和高洁净的特性，成为目前公认的去除环境中多环芳烃的最佳方法和研究重点。微生物降解机理的研究不仅有助于提高单个菌的降解效率，还可为根据微生物降解途径的差异配置复合菌群，进行多环芳烃联合降解提供理论依据。另一方面，多环芳烃降解途径中存在的多种酶（如单、双加氧酶等）所具有的生物转化潜力也是近来关注的热点，对降解途径中酶系的了解，也将为利用该类菌株进行生物转化提供思路。

目前多环芳烃降解菌的研究工作主要集中在高效降解菌，降解机理，降解基因和降解影响因素方面。菲为一种三环芳烃是土壤沉积物中最常见的一类多环芳烃污染物，具有最小的致癌性结构单元--K区和湾区，在该类研究中经常被选作唯一碳源的代谢底物。近年来分离到的PAHs降解细菌主要包括假单胞菌属、芽孢杆菌属、分支杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、节杆菌属、伯克氏菌属和黄杆菌属等。其中假单胞菌属、分支杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、节杆菌属的降解途径都被很好地研究。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够在高浓度多环芳烃中具有长期耐受性及降解能力的菌株，能够解决目前实验室菌株实际应用方面对环境耐受性差的弊端。并且实验还用含磷氯的有机磷农药进行复筛，是菌株具有了同时代谢两种有机污染物的能力。

本发明涉及一种芽孢杆菌，其特征在于保藏号为CGMCC 6900，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏管理中心。

本发明另一方面还涉及上述芽孢杆菌在降解多环芳烃中的作用，所述的多环芳烃包括但不限于2-10个苯环形成的多环芳烃；优选的，所述的多环芳烃含有菲。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述的芽孢杆菌能够在含有有机磷农药OP-DDT，PP-DDE，PP-DDD，PP-DDT，甲基对硫磷和对硫磷中至少一种、两种或者三种或者全部的情况进行降解多环芳烃。

微生物信息

本发明的巨大芽孢杆菌，分类命名为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏号为CGMCC 6900，保藏日期为2012年11月30日。

具体实施方式

从河泥中提取菌株并进行培养，以高浓度多环芳烃菲为唯一碳源的连续驯化法，驯化持续一个月；用六种不同的有机磷农药OP-DDT，PP-DDE，PP-DDD，PP-DDT，甲基对硫磷和对硫磷进行复筛，选出对有机磷农药有高耐受性的菌株，筛选出的菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC 6900。

菲的降解实验

实验材料

1）菲(Phenanthrene)购自Fisher公司，纯度为98％；污泥；混合干菌；

2）HDM培养基：KH₂PO₄1.000 g/L，K₂HPO₄ 1.000 g/L，NH₄NO₃ 2.000 g/L，MgSO₄·7H₂O 0.300 g/L，CaCl₂·2H₂O 0.001 g/L，FeSO₄·7H₂O 0.001 g/L，1.0ml 微量营养元素溶液 H₃BO₃ 2.90 g/L，MnCl₂·4H₂O 1.80 g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.20 g/L，Na₂MoO₄·2H₂O 0.40 g/L，CuSO₄·5H₂O 0.08 g/L，Co(NO₃)₂·6H₂O 0.05 g/L；

3）无机盐培养基：4g NaNO₃，1.5g KH₂PO4，0.5g Na₂HPO₄，0.0011g FeSO₄·7H₂O，0.2g MgSO₄·7H₂O，0.01g CaCl₂，加水至1000 mL，121 ℃高压灭菌30 min；

4）TY培养基：葡萄糖10.0 g，蛋白胨5.0g，酵母膏5.0 g，NaCl 5.0 g，无机盐溶液2.0 mL，加水至1000 mL 调pH 7.5，115 ℃灭菌20 min。

实验操作

1）锥口瓶250ml，灭菌。条件121℃，30min；

2) HDM培养液2L，121℃，灭菌30min，备用；

3）100ml量筒，121℃，灭菌30min，备用；

4）菲，5g/L。溶剂为正己烷。过滤除菌；

5)无菌操作台中，将2）中处理好的菲溶液加入已灭菌的三角瓶中，每瓶2ml。用无菌封口膜封口。挥发18h至有结晶的菲出现；

6）用3）中灭过菌的量筒量2)中HDM培养液，加入5)中含菲的锥口瓶中，各100ml。使菲到达100mg/L；

7）TY液体培养基，100ml。115℃，灭菌，30min。备用；

8）实验菌株，加入7）的培养液中，30℃，200r/min，培养16h；

9）取8）中50ml液体，离心；

10）9）中菌体，用无菌水配至OD=1；

11）将10）中的溶液加入6）中的锥口瓶中，各6ml。分别培养8day；15day；30day。条件：30℃，200r/min；

12）萃取有机相并除水，使用高效液相测定菲的含量。

有机磷农药耐受性：所筛选的菌株在以20μg/L有机磷农药为唯一碳源的无机盐中，发酵7天，菌株仍能增殖，具有很好的耐受性。

由此可见，筛选出的菌株在高浓度菲的无机盐溶液中可以很好地生长，并具有降解多环芳烃的能力；筛选出的菌株在高浓度有机磷农药的无机盐溶液中具有很好的耐受性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种芽孢杆菌，其特征在于保藏号为CGMCC 6900，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏管理中心。

2.权利要求1所述的芽孢杆菌在降解多环芳烃中的作用，优选的，所述的多环芳烃含有菲。

3.根据权利要求2所述的应用，所述的芽孢杆菌能够在含有有机磷农药OP-DDT，PP-DDE，PP-DDD，PP-DDT，甲基对硫磷和对硫磷中至少一种、两种或者三种或者全部的情况进行降解多环芳烃。