[發明專利]降解氯代烴復合菌劑及其應用

有效

• 申請號: 201510225401.1
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN104830726B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙天濤;袁建華;李雷;何芝;楊旭
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/36
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙)50210
• 代理人: 胡榮琿

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，特別涉及一種降解氯代烴復合菌劑及其應用。

背景技術

氯代烴作為重要的有機溶劑和產品中間體，廣泛應用在化工、醫藥、農藥等領域。由于使用和存儲不當，氯代烴通過揮發、泄漏、廢水排放等方式排入到自然環境中。近年來的大量研究表明，三氯乙烯等氯代烴污染物具有潛在的“三致”(致癌、致畸、致突變)效應和遺傳毒性效應，如微量三氯乙烯暴露接觸可導致肝、腎及中樞神經系統損傷，引起一系列機體功能紊亂癥狀，嚴重危及人類健康。隨著國際、國內在可持續發展中對生態環境提出越來越高的要求，如何有效的消除氯代烴污染已成為環境保護領域的重要研究內容。

從解決大面積污染的角度考慮，生物降解因其具有高效性及低成本性，被認為是消除氯代烯烴污染物最有效的途徑。生物降解包括了厭氧和好氧生物降解兩種方式。厭氧降解常用Hyphomicrobium、Dehalococcoides等脫氯菌，使高氯代有機物還原脫氯。脫氯菌常與產乙酸菌(homoacgtogens)和產甲烷菌(methanogens)形成聚生體，在碳源和外源電子供體存在的條件下，氯代烴作為電子受體為厭氧微生物提供能源并同時被降解。但厭氧降解存在降解不徹底的缺陷，脫氯后的產物往往具有更大的生物毒性和致癌性。而好氧降解途徑可通過羥基化作用或環氧化作用使得氯代烴完全降解，相對于降解不徹底的厭氧生物降解，好氧生物降解具有顯著優勢。

目前好氧降解氯代烴屬于生物降解領域的研究熱點。但好氧生物降解過程一般需添加碳源，并通過共代謝的形式實現對氯代烴的降解，存在著菌體難以培養，氯代烴降解活性等等問題，這在一定程度上限制了氯代烴好氧氧化在工程上的應用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種降解氯代烴復合菌劑，通過多種微生物的共代謝和直接氧化的方式，實現對難降解氯代烴的高效降解，并可有效解決了厭氧降解存在的降解不徹底或脫氯后產物毒性更大的問題。

本發明的技術方案是：降解氯代烴的復合菌劑，所述復合菌劑包括甲基胞囊菌Methylocystis sp.JTA1、甲基桿菌Methylobacterium sp.R1、微桿菌Microbacterium sp.DH、和貪銅菌Cupriavidus sp.SWA1復合而成。

其中甲基胞囊菌Methylocystis sp.JTA1、甲基桿菌Methylobacterium sp.R1、微桿菌Microbacterium sp.DH和貪銅菌Cupriavidus sp.SWA1的比例為10～30％：20～40％：10～30％：5～20％。

上述降解氯代烴的復合菌劑的制備方法，有以下步驟，

1)菌種的馴化

采用氯代烴梯度馴化的方法，對甲基胞囊菌Methylocystis sp.JTA1、甲基桿菌Methylobacterium sp.R1、微桿菌Microbacterium sp.DH和貪銅菌Cupriavidus sp.SWA1進行氯代烴定向馴化；

2)菌種的擴大培養

以含碳化合物為碳源，在NMS液體培養基中分別對步驟1)馴化后的菌種進行擴大培養；

3)復合菌劑的制備

取步驟2)所得的菌液，按甲基胞囊菌：甲基桿菌：微桿菌：貪銅菌為10～30％：20～40％：10～30％：5～20％的比例混合，得到種子液，種子液富集培養至OD₆₀₀＝0.6±0.1，即得復合菌劑。

所述復合菌劑的制備方法，步驟2)中含碳化合物為葡萄糖、甲烷、乙酸鈉、三氯乙烯中的任意一種。

所述復合菌劑的制備方法，步驟2)中各菌種擴大培養的方法為：

甲基胞囊菌

挑單菌落5-10環至NMS液體培養基中，密封，以甲烷為碳源，在30 ℃、160r/min條件下振蕩培養7d；

甲基桿菌

挑單菌落5-10環至NMS液體培養基中，密封，以3％濃度葡萄糖為碳源，在30℃、160r/min條件下振蕩培養2-4d；

微桿菌

挑單菌落5-10環至NMS液體培養基中，密封，以3％濃度葡萄糖為碳源，在30℃、160r/min條件下振蕩培養2-4d；

貪銅菌

挑單菌落5-10環至NMS液體培養基中，添加飽和三氯乙烯溶液，密封，在27℃、160r/min條件下振蕩培養7d。

降解氯代烴的復合菌劑在用于高效降解廢水中氯代烴的用途。