[發明專利]一種有機芳香化合物降解菌及其應用

無效

• 申請號: 200710157904.5
• 申請日: 2007-11-02
• 公開（公告）號: CN101423806A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 蘇振成;張惠文;李新宇;李旭;張成剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;C02F3/34;B09C1/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬 馳;周秀梅

技術領域

本發明涉及污染土壤及水的生物修復，具體地說是利用微生物的方法降解污染環境中的多環芳烴污染物，本發明降解菌適用于石油污染土壤及水的生物修復。

背景技術

多環芳烴(PAHs)是一類廣泛分布于環境中的有機化學污染物，是石油、煤炭等化石燃料燃燒過程及能源轉化過程的副產物，對人體具有潛在的三致危害性，對生物體產生遺傳毒性，國際癌研究中心(IARC)列出的94種對實驗動物致癌的化合物，其中15種屬于多環芳烴。多環芳烴是一類難降解有機物污染物，具有較高的穩定性，隨著苯環數量增加，脂溶性越強，水溶性越低，生物可降解性也隨著降低，在環境中存在的時間越長。由于多環芳烴的潛在致癌性、致畸性、致突變性，已引起各國的重視。土壤、水都是多環芳烴的重要載體，多環芳烴污染土壤、水的生物修復技術由于二次污染少，現在倍受關注。研究表明，微生物降解是降低多環芳烴污染的主要技術手段。

芘是多環芳香族化合物，不溶解于水，揮發性差、為無色、棱形晶體(不純物為黃色)，別名：嵌二萘，其分子式：C16H10，可以以土壤、水等作為載體，具有潛在毒性、致癌性及致畸誘變作用，芘本身不具遺傳毒性，但是它的酮類代謝物比母體毒性更大且有致突變性，所以芘常被作為監測多環芳烴污染的指示物和其它多環芳烴光化學降解、生物降解的模型分子c121。能夠降解芘的微生物也不少，如分技桿菌、紅球菌、黃桿菌、假單抱茵、糙皮側耳、白瓶霉菌、雅致小克銀漢霉、黑曲霉等。

芘污染以及它的酮類代謝物污染已引起各國環境科學家的極大重視。由于其化學穩定性，對芘污染物的凈化和處理一直是一個難題。關于芘的凈化技術大多處于研究階段，始終沒有成熟、高效且易行的處理方法?，F在世界各國都趨于利用生物過程處理芘的污染物，然而，生物降解多環芳烴污染物還沒有被證明技術上的高效可行性。對于一般的微生物來說，芘等多環芳烴化合物是難以作為營養物質利用的。所以選擇利用以芘為營養物質的優勢特效菌凈化芘是解決芘污染問題的有效方法。因此，展開對芘的優勢特效降解細菌的研究具有一定的實際意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種能高效降解芘等高分子量多環芳烴的有機芳香化合物降解菌菌種，及上述菌種在降解多環芳烴中的應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

本發明所提供的高效降解菌Mycobacterium?sp.SN12來源于遼寧撫順石油三廠污水渠渠首污泥。經人工馴化后分離純化得到。該菌是分子桿菌屬(Mycobacterium?sp.)的菌株SN12，生物學特性為菌體形態為短桿狀，兩端鈍圓，革蘭氏陽性，，在牛肉膏蛋白胨(NR)平板上單菌落呈金黃色，圓形墊狀、邊緣整齊、表面光滑，與培養基結合不牢固。該菌生長緩慢，經30℃，平均7天培養能形成可見單菌落，30天培養單菌落直徑僅為0.4cm。菌株16S?rDNA的Genbank登陸號為DQ512892。

于2007年7月20日在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC?NO：M207110；鑒別特征為Mycobacterium?gilvum?SN12。

菌株Mycobacterium?sp.SN12?16SrRNA全長序列(1406bp)與GeneBank中已知序列Mycobacterium?gilvum?isolate?VM0442的序列相似性為100％。其基因組中具有芘降解基因nidA。不含有菲降解基因(phnAc)和萘降解基因(ndoB)。

該菌最適生長及最佳降解溫度為30℃，在低于10℃或高于40℃時不生長；最適生長pH值為7，當pH值低于5或高于10時，其生長受到明顯抑制。在好氧條件下高效降解芘，在無機鹽培養基中，7天內可將100mg/L的芘降解94.4％，14天芘降解率可達100％；可將600mg/L芘在7天內降解56.06％，14天內降解95.46％。

該菌還能以菲、苊、芴為唯一碳源和能源生長，在無機鹽培養基中培養7天可將100mg/L的菲降解99.37％、將100mg/L的苊降解71.80％、將100mg/L的芴降解45.29％。