[發明專利]一株苯并[a]芘高效降解菌及其應用

無效

• 申請號: 201010548403.1
• 申請日: 2010-11-18
• 公開（公告）號: CN102465100A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 孫紅文;劉海濱;王翠蘋;張志遠;許偉
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;B09C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境有機污染物生物處理技術領域，具體涉及一株新型降解高環多環芳烴苯并[a]芘(BaP)的真菌降解特性的篩選及其在污染土壤生物處理和環境污染修復中的應用。

背景技術

多環芳烴(polycyclic?aromatic?hydrocarbons，PAHs)是環境中廣泛存在的有機污染物，因為某些PAHs具有“三致”效應，16種PAHs被美國環保局列為環境優先監測污染物，其中五環的PAH-BaP因其高的致癌和致畸作用而被廣泛關注，是中國環境主要污染物之一。微生物修復技術是PAHs污染去除最主要的方式。雖然，微生物修復技術具有經濟、高效、無二次污染、適用范圍廣等優點，但是PAHs污染的微生物修復卻因高環(四環以上)PAHs的難降解性而受到限制。以往報道中，研究者發現了一系列的菌株能夠降解、共代謝氧化或是礦化部分的高環多環芳烴，其中包括紅球菌、洋蔥伯克氏菌、少動鞘氨醇假單胞菌等，它們能以四環多環芳烴(如芘和屈)為唯一的碳源和能源進行礦化作用，而能夠利用BaP作為唯一的碳源和能源進行降解的菌株非常少見。Sudarat等報道了由真菌一微紫青霉菌和細菌-嗜麥芽糖寡養單胞菌組成的復配菌群可以利用BaP作為唯一的碳源和能源進行降解，但兩株菌單獨使用時都不能利用其作為唯一的碳源和能源，這也增加了實際修復中的難度。Rafin等篩選出一株腐皮鐮孢霉菌，能以BaP為唯一的碳源和能源進行降解，但對BaP(100mg/L)的12d降解率僅為4％。因此，篩選一株能單獨、高效降解BaP的菌株是非常有科學價值和環境污染修復現實意義的。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有BaP降解技術存在的瓶頸問題，提供一種能高效、快速降解高濃度BaP的菌株，并對其降解特性進行研究。

本發明的另一目的是提供上述菌株進行污染土壤生物處理和環境污染修復中的應用。

本發明提供的BaP高效降解真菌來源于北京焦化廠污染土壤，經人工富集、篩分及純化所得到。經中國科學院微生物研究所鑒定，該菌株具有以下分類學特征：麥芽汁瓊脂培養基(MEA)上菌落生長快，25℃黑暗條件下3天菌落直徑65-70mm，初期白色，后期灰黑色，質地絮狀，稀疏；菌落背面與正面同色，無水溶性色素。菌絲無色，光滑，多分枝，具分隔，寬2.5-12.1μm。培養后期形成少量黑點，為分生孢子器，發育成熟后分生孢子從孔口擠出。分生孢子深褐色，橢圓形或卵圓形，直，雙細胞。此外，進行rRNA基因序列測定：(包括18SrRNA片段，ITS1、5.8rRNA，ITS2的全序列及28S區序列片段)，最終，鑒定為可可毛色二孢(Lasiodiplodia?theobromae)。

與現有技術相比，本發明菌株L.theobromae在無機鹽培養基(MSM)中，對BaP(100mg/L)10天降解率達到52.5％，此外在加入營養物質(1mL)土豆培養基(PDA)、調節pH＝5及加入底物水楊酸和琥珀酸鈉時，都能促進菌株對于BaP的降解，最高降解率可達58.7％。L.theobromae同樣能降解高濃度(200mg/L)的菲(PHE)和芘(PYR)，對三者的降解能力：PHE＞PYR＞BaP。此外L.theobromae在優化條件(1mL?PDA，pH＝5，水楊酸(200mg/L))下對于BaP染毒(50mg/L)土壤35天降解率可達到51.4％，對于實際焦化廠污染土壤中16種PAHs?20天的降解率達到39.0％～96.7％，降解率隨著苯環數增加而降低。利用這些特點，本發明L.theobromae可用于降解單一高環多環芳烴BaP或PAHs，或者用于PAHs污染土壤的生物修復，并為利用BaP作為唯一碳源和能源進行降解提供了一種新的種質資源。

附圖說明

圖1L.theobromae對MSM及PDA加入體系中BaP的降解比較圖

圖2L.theobromae對不同pH下BaP的降解比較圖

圖3添加不同代謝底物L.theobromae對BaP的降解比較圖

圖4L.theobromae對PHE、PYR和BaP的降解比較圖

圖5初始和優化條件下L.theobromae對土壤中BaP的降解比較圖

圖6L.theobromae對實際焦化廠污染土壤中PAHs的降解圖

具體實施方式

下面結合實施對本發明進一步詳細的描述，但發明的實施方式不限于此。

實施例1：BaP降解菌L.theobromae的篩選分離。