[發(fā)明專利]一株溶藻金黃桿菌及其在藍(lán)藻水華控制中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410245446.0
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104046581B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊虹;郭星亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;A01N63/00;A01N43/90;A01P13/00;C12R1/01
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境微生物領(lǐng)域，特別涉及一株具有溶藻活性的金黃桿菌(Chryseobacterium?sp.)GLY-4205及其在藍(lán)藻水華控制中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近些年來湖泊富營養(yǎng)化導(dǎo)致的藍(lán)藻水華爆發(fā)對湖泊水系的污染日益嚴(yán)重，太湖﹑巢湖﹑滇池等淡水水域都受到了嚴(yán)重的影響。因此探索控制藍(lán)藻生物量和抑制藍(lán)藻水華發(fā)生的有效途徑是非常必要的。

藍(lán)藻水華的控制技術(shù)可歸納為物理方法、化學(xué)方法和生物方法。物理方法如機械除藻、電磁場除藻等可以作為水華爆發(fā)的輔助控制措施，但是缺點在于治標(biāo)不治本，并且處理能力有限；化學(xué)方法如除草劑等化學(xué)殺藻劑可以直接殺死藻類，但這些化學(xué)物質(zhì)的專一性差，而且容易富集在食物鏈中造成二次污染。

其中由于物理方法和化學(xué)方法存在上述缺陷，生物方法因其環(huán)保﹑經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，受到越來越多的關(guān)注。針對藍(lán)藻的溶藻細(xì)菌(algae-lysing?bacteria)是一類可以直接(菌藻細(xì)胞接觸)或者間接(分泌胞外物質(zhì))抑制滅殺藍(lán)藻的細(xì)菌統(tǒng)稱，它們是淡水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分，對減少藍(lán)藻的生物量，維持生態(tài)平衡具有重要作用。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于篩選高效溶藻細(xì)菌或分離富集溶藻細(xì)菌代謝產(chǎn)生的高效溶藻活性物質(zhì)，以開發(fā)微生物殺藻劑，用以安全和高效的控制藍(lán)藻水華問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中物理方法和化學(xué)方法處理能力有限、容易造成二次污染的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是尋找高效溶藻細(xì)菌及分離富集溶藻細(xì)菌代謝產(chǎn)生的高效溶藻活性物質(zhì)，用以安全和高效的控制藍(lán)藻水華問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一株具有溶藻活性的金黃桿菌及其代謝產(chǎn)物在藍(lán)藻水華控制中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一株具從太湖水體中分離獲得的有溶藻活性的金黃桿菌(Chryseobacterium?sp.)GLY-4205，該菌株為革蘭氏陰性，桿狀，大小為0.5μm～1.0μm×3.0μm～4.0μm，在液體培養(yǎng)基中搖床培養(yǎng)24h后，個別菌體長達(dá)8μm。在營養(yǎng)瓊脂固體培養(yǎng)基平板上培養(yǎng)24h后，菌落形態(tài)為圓形，表面光滑扁平，邊緣整齊，黃色，菌落大小為2mm～3mm。經(jīng)16srRNA基因序列分析和同源性比較，得知其與GenBank中某金黃桿菌菌株有99％的同源性，故鑒定為金黃桿菌屬細(xì)菌，命名為金黃桿菌GLY-4205。

該菌種已經(jīng)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號CGMCC?No.8283，保藏日期為2013年9月27日。保藏機構(gòu)地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院中科院微生物研究所，郵編：100101，電話：86-10-64807355。該菌種的16srRNA基因在GenBank中的登錄號是KC688880。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了上述金黃桿菌GLY-4205在控制藍(lán)藻水華中的應(yīng)用。

進(jìn)一步地，本發(fā)明金黃桿菌GLY-4205在控制藍(lán)藻水華中的應(yīng)用方式可以是通過其發(fā)酵產(chǎn)物，包括發(fā)酵液、發(fā)酵液濃縮物、發(fā)酵液粗提物或發(fā)酵液提取物。

金黃桿菌GLY-4205發(fā)酵產(chǎn)物的制備步驟如下：

1)、發(fā)酵金黃桿菌GLY-4205菌株，獲得發(fā)酵液；

2)、用萃取劑萃取發(fā)酵液，獲得萃取液；

3)、將萃取液蒸干，獲得粗提物；

4)、將粗提物溶于水后過濾；

5)、將步驟4)過濾后的濾液進(jìn)一步提純得到多組分或單一組分的有效溶藻物質(zhì)，即為發(fā)酵液提取物。

優(yōu)選地，步驟1)中，發(fā)酵條件為，金黃桿菌GLY-4205接種于pH7.0的滅菌牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，28℃、200rpm環(huán)境條件下發(fā)酵48h。

優(yōu)選地，步驟2)中，萃取劑為乙酸乙酯，萃取體系中乙酸乙酯與發(fā)酵液的體積比為1:1，混合后，放入振蕩器中振蕩24h，分離出的上層乙酸乙酯溶液即金黃桿菌GLY-4205發(fā)酵液的萃取液。

優(yōu)選地，步驟3)中，過濾為使用0.22μm孔徑濾膜過濾。

優(yōu)選地，步驟4)中，進(jìn)一步提純手段為柱層析，具體為：將濾液通過半制備柱，用HPLC進(jìn)行初步純化，得到溶藻成分；將得到的溶藻成分通過分析柱，用HPLC進(jìn)行進(jìn)一步純化，得到四種具有溶藻活性的有效成分4205-A、4205-B、4205-C和4205-D。

金黃桿菌GLY-4205的代謝產(chǎn)物中有效的溶藻成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)通過UPLC-ESI-MS﹑GC-EI-MS和NMR分析獲得。