[發明專利]一株新型嗜熱耐鹽降解原油產乳化劑的菌株及其應用

在審

• 申請號: 201510001767.0
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104593298A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 夏文杰;崔慶鋒;董漢平;俞理;董浩;謝坤;王萍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P1/04;C09K8/582;C12R1/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明屬于能源生物技術和環境生物技術領域，具體地說，本發明是關于一株不產氧芽孢桿菌(Anoxybacillus?rupiensis)及其應用，該菌株能以原油和糖蜜為碳源和能源生長，同時產生生物乳化劑，該菌株及其產生的生物乳化劑可用于微生物采油，提高采油率。

背景技術

石油是一種非再生資源，隨著石油資源的日益短缺和勘探費用的不斷增加，經過一次采油和二次采油后，地層中仍然有約60％-70％的緣由無法開采出來。石油的短缺已逐漸不能滿足人們對石油資源有增無減的需求。近年來，以微生物提高原油采油率(Microbial?Enhanced?Oil?Recovery，MEOR)技術為代表的三次采油方法正逐漸受到廣泛重視。該技術利用微生物的有益活動及代謝產物來提高原油采收率，是繼熱力驅、化學驅、聚合物驅等傳統“三采”方法之后的一項綜合性技術。

微生物采油技術是一項科技含量高、發展迅猛的新技術，是現代生物和技術在采油工程領域中開拓性的應用，對于高含水和接近枯竭的油田更顯示出了強大的生命力。微生物采油技術主要包括兩類(Ronald?M.Atlas.Petroleum?Microbiology[M].New?york.Macmilan?press)：一類是利用微生物代謝產物如生物聚合物和生物乳化劑作為油田化學劑進行驅油，稱為微生物地上發酵提高采收率工藝，即生物工藝法。目前該技術在國內外已趨向成熟；另一類是利用微生物及其代謝產物提高采收率，主要利用微生物地下發酵和利用油層中固有的微生物的活力，稱為微生物地下發酵提高采收率方法。

微生物以原油烴為碳源，代謝出生物乳化劑，生物乳化劑(如糖脂、磷脂、脂肽、脂肪酸、短肽等)是一些低分子量的小分子，它們能顯著降低空氣－水或油－水界面的張力，從而有助于油水乳化，使得烷烴呈膠狀分散，增加了烷烴與細胞的接觸，提高微生物對烴的降解效率。

降解石油和高產有利代謝產物的微生物的分離是實現微生物強化采油技術的基礎，菌種的好壞是微生物采油的關鍵。目前已分離得到的一些石油微生物中，能在好氧或厭氧條件下降解原油的嗜熱耐鹽同時能夠產生物乳化劑的菌種不多。尋找合適的微生物仍是本領域當前的一項重要工作。

發明內容

本發明的目的在于針對微生物采油現狀，基于微生物采油的機理，提供一株能產生生物乳化劑的菌株，該菌株同時具有很好降解和乳化原油的能力，改變原油流變性。

本發明提供了一株能夠在好氧或者厭氧條件下降解原油且產生乳化劑的菌株，其是一株不產氧芽孢桿菌(Anoxybacillus?rupiensis)，本發明命名其為WJ-4。該菌株已于2012年09月21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(地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所)，保藏編號：CGMCCNo.6614。該菌株能夠以廢棄原油和糖蜜為碳源和能源生長，并合成生物乳化劑；該生物乳化劑具有很強的乳化能力、有效的提高烷烴或原油在水中的溶解度、明顯促進菌株對原油的降解，該菌株及其產生的生物乳化劑可用于微生物采油。

本發明的Anoxybacillus?rupiensis?WJ-4是從大慶九廠的油水樣中分離得到的。參考《常見細菌系統鑒定手冊》，根據WJ-4的生理生化特征，以及16S?rDNA基因序列在Genbank數據庫中BLAST比對的結果，可鑒定WJ-4為不產氧芽孢桿菌(Anoxybacillus?rupiensis)。WJ-4的生理生化特征，以及16S?rDNA基因序列如下：

WJ-4菌在固體LB培養基上65℃培養1d，菌落呈圓形，乳黃色，隆起凸狀，邊緣整齊，表面濕潤。在光學顯微鏡1000倍下觀察，菌體呈短桿狀，細胞大小為(0.5～1.0)μm×(3.2～5.4)μm，有側生鞭毛，產生芽孢，革蘭氏染色為陽性，菌體染色和電鏡圖片見圖1。該菌均在50～80℃和0～15％NaCl溶液中生長良好，其最適生長溫度為65℃，最適鹽的質量分數為3.0％，見圖2和圖3。觸酶、H₂S實驗、淀粉水解、纖維素水解、甲基紅(MR)實驗均為陽性；苯丙氨酸脫氨、尿酶實驗、氧化酶、溶菌酶抗性實驗、絡氨酸降解、吲哚實驗、明膠水解、絡蛋白水解、V-P實驗都為陰性，兼性好氧。