[發明專利]一株可降解多環芳烴的海旋菌及其應用

有效

• 申請號: 200910080014.8
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101838617A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 王慧;趙百鎖;寧大亮
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;A62D101/08;A62D101/20;C12R1/01
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及一株可降解多環芳烴的海旋菌及其應用。

背景技術

多環芳烴(Polycyclic?Aromatic?Hydrocarbons，PAHs)是指兩個或兩個以上苯環以鏈狀、角狀或串狀排列組成的化合物，主要來自于木材、化石燃料、煤焦油產品或食物等有機質的不完全燃燒，多環芳烴在環境中分布廣泛，在大氣、水體、土壤、沉積物和食品中都有檢出。多環芳烴大多數為有毒物質，許多有三致效應，即致癌、致畸變和致突變，迄今為止已發現的多環芳烴類致癌物及其衍生物已經超過400種，不乏苯并(a)芘這樣的強致癌物質。多環芳烴具有的半揮發性、親脂性、高生物蓄積性和難降解等特性，使其能夠在環境中長時間存在、長距離遷移并富集于生物體，給人類健康和生態系統安全造成長期而嚴重的危害。因此，1998年，美國、加拿大和歐洲共32個國家訂立的《關于長距離越境空氣污染物公約》中將多環芳烴明確定為必須控制的持久性有機污染物(Persistent?Organic?Pollutants，POPs)。菲是一種三環芳烴，對不少水生生物有毒性效應，并且因為同時具有典型的“K區”和“灣區”結構而成為研究致癌性多環芳烴代謝機制的模式物質。

環境中的多環芳烴除少部分可以發生光化學分解外，大部分主要依賴生物降解途徑慢慢消失，因此微生物降解是控制多環芳烴污染較為經濟有效的方法。然而，多環芳烴污染常常伴隨著鹽濃度較高的環境，例如多環芳烴隨著石油的突發事故、落地油及含油污水排放等對沿海濕地中的鹽堿灘環境造成嚴重污染，含油和含鹽量都比較高(鹽度＞3.5％w/v)的油田采出水排放會使接納環境中的鹽度和多環芳烴含量同時升高，釀成污染。普通降解菌雖然能有效降解多環芳烴卻難以在較高的鹽濃度下生長，而嗜鹽降解菌的研發能夠解決這一矛盾，因此對控制多環芳烴污染有重要意義。

目前已發現的多環芳烴降解菌中嗜鹽微生物較少。Ashok等從煉油廠附近的土壤中篩選到了四株能利用萘、蒽以及萘與菲共代謝的微生物，分別屬于微球菌屬(Micrococcus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)和產堿菌屬(Alcaligenes)，在豐富培養基上最高能耐受7.5％NaCl。Sohn等從韓國某海灣淤泥中分離到一株新鞘氨醇桿菌(Novosphingobium?pentaromativorans)，該菌能夠降解2～5個苯環的多環芳烴，其在豐富培養基中可生長的鹽度范圍為1％～6％。Plotikova等從鹽土環境中分離到了15株萘降解菌，分別屬于紅球菌屬(Rhodococcus)、節桿菌屬(Arthrobacter)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和假單胞菌屬(Pseudomonas)，它們能夠耐受5.8％NaCl，其中6株還能利用菲；通過其中部分菌株質粒的轉座結合，獲得了兩株有新質粒的惡臭假單胞菌，其耐鹽性有所提高，并能降解萘、菲和水楊酸。以上文獻報道都把多環芳烴降解與微生物的耐鹽性聯系起來，提供了一些非常有價值的實驗方案和研究思路。然而，這些耐鹽微生物適宜生長的鹽度和生長的鹽度范圍都比較低(以PAHs為唯一碳源和能源時的鹽度＜7.5％)，不能適用于高鹽環境中多環芳烴污染的生物治理。因此，為解決高鹽環境中多環芳烴的污染，亟待研發能降解多環芳烴且生長的鹽度范圍寬、耐鹽度高的嗜鹽菌。

發明內容

本發明的目的是提供一株可降解多環芳烴的海旋菌。

本發明所提供的海旋菌是從山東省東營市仙河鎮勝利油田的土壤中篩選得到的。根據其形態特征、培養特性、生理生化特性和16S?rRNA基因序列分析等證實屬于海旋菌屬(Thalassospira)，將其命名為仙河海旋菌(Thalassospira?xianhensis)P-4。仙河海旋菌(Thalassospira?xianhensis)P-4已于2009年3月6日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址為：北京市朝陽區大屯路，中國科學院微生物研究所)，保藏登記號為CGMCC№2942。

仙河海旋菌(Thalassospira?xianhensis)P-4CGMCC№2942為革蘭氏陰性菌，細胞呈彎桿狀或螺旋狀、無鞭毛，沒有運動性，大小為(1.03～1.65)μm×(0.33～0.56)μm。該菌株的菌落呈圓形、光滑、隆起、奶油色或微黃色、有光澤、邊緣整齊特征。