[發明專利]一株高效降解鄰苯二甲酸酯類PAEs的菌株及其用途

在審

• 申請號: 201510080644.0
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN105316251A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 周英;唐文娟;葉邦策
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;B09C1/10;A62D3/02;A23L5/20;C12R1/41;C02F101/34;A62D101/28
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 龔敏

發明領域

本發明屬于環境污染物生物處理技術領域，具體涉及一株高效降解鄰苯二甲酸酯類PAEs的菌種及其應用。

背景技術

鄰苯二甲酸酯類(Phthalateesters，簡稱PAEs)是指鄰苯二甲酸的酯化衍生物，是塑膠工業中最為常見的塑化劑，例如用于生產聚氯乙烯(PVC)、聚醋酸乙烯酯、纖維素和聚氨酯等，以此來提高塑料的機械性能和柔韌性。同時PAEs還可以用于油漆、膠水、潤滑油、醫藥、化妝品、農藥、食品包裝、塑料管材、家具、兒童玩具和浴簾的生產。全球PAEs的年產量可達數百萬噸，而且大多數的PAEs并沒有以共價鍵的方式結合到塑料產品的基質中，而是以范德華力或者氫鍵的方式連接，并能夠保留獨立的化學性質，它們可以在產品生產、使用以及產品的后處理過程中逃逸到環境中污染環境。近年來，由于塑料制品的廣泛使用導致PAEs在環境中無處不在。目前，特別是在一些工業發達的國家，已經從土壤、地表水、飲用水、垃圾場、植物、空氣甚至食品中都檢測到了鄰苯二甲酸酯的存在，PAEs已經成為了全球最為普遍的污染物之一。PAEs在環境中分布廣泛，由于其自身的疏水性及低水溶性，能很快進入到沉積環境中。并且它們隨著碳鏈長度的增加，脂溶性越強，水溶性越低，在環境中存在的時間越長，遺傳毒性越高。PAEs極易在環境中累積并可通過食物鏈傳遞，對人類健康和生態環境具有很大危害性。

PAEs一般是無色油狀粘稠的液體，易溶于有機溶劑和類脂而不易溶于水，在常溫下不易揮發。在環境中常見的成分有DMP、DEP、DBP和DEHP等，其化學結構是由一個剛性平面基環和兩個可塑的線性脂肪鏈組成，其化學結構為：

由于PAEs在塑料制品的生產、使用等過程中很容易釋放出來，該類化合物已成為一種全球性的環境有機污染物，在土壤、水體、大氣、生物甚至人體中都已發現PAEs的分布。大量研究表明：鄰苯二甲酸酯為一種具有致畸、致癌、致突變“三致效應”的環境干擾劑。鄰苯二甲酸酯類PAEs的性質穩定，易在環境中沉積，對人呼吸道和皮膚有毒害作用，可誘發很多生物的突變、畸變和癌變，并能通過食物鏈累積。

研究表明，鄰苯二甲酸酯類PAEs的水解和光解速率都非常緩慢，生物降解成為它們從環境中緩慢消失的主要途徑，因此高效降解菌的篩選成為修復鄰苯二甲酸酯類PAEs污染的生態系統的關鍵。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有降解鄰苯二甲酸酯類PAEs存在的難題，提出一株具有高效降解鄰苯二甲酸酯類PAEs能力的根瘤菌屬新種，該降解菌從江蘇省南京市受鄰苯二甲酸酯類PAEs長期污染的大棚種植土壤樣品中分離，具有降解常見幾種PAEs的能力。

本發明的另一目的是提供本發明的可高效降解苯二甲酸酯類PAEs的降解菌的應用，其應用是降解苯二甲酸酯類PAEs的用途。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種以保藏編號為CGMCCNO.10432，保藏于CGMCC的根瘤菌屬(Rhizobiumsp.)菌株。該菌株于2014年8月6日保藏于《中國普通微生物菌種保藏管理中心》(ChinaGeneralMicrobiologicalCultureCollectionCenter,CGMCC)。

本發明所分離得到的新菌種命名為：Rhizobiumsp.LMB-1。

本發明還提出了一種獲得可高效降解苯二甲酸酯類PAEs的降解菌的方法，其特點在于包括分離、純化、誘變或遺傳轉化CGMCCNO.10432菌株的步驟。

本發明還提供了一種CGMCCNO.10432菌株的應用，是作為降解苯二甲酸酯類PAEs的降解菌的用途。

該降解菌(稱LMB-1)經形態、生理生化特性分析和16srRNA基因序列同源性分析，鑒定為根瘤菌屬(Rhizobiumsp.)。LMB-1菌株在pH為6，溫度37℃能以DEHP為唯一碳源生長，并且對其降解能力達到最高。

本發明通過對大棚種植(長期受到塑料薄膜覆蓋)土壤樣品進行分離、純化，得到根瘤菌屬的一個新種，采用HPLC對降解培養液中的PAEs中殘留量進行定量分析，經過反復實驗，發現該菌種具有高效降解鄰苯二甲酸酯類PAEs的能力，從而實現本發明的目的。

本發明的可高效降解苯二甲酸酯類PAEs的降解菌的篩選：

1、土樣：采自江蘇省南京市長期受鄰苯二甲酸酯類PAEs污染的大棚種植土壤；

2、菌株的富集和分離；