[發明專利]一株降解三苯甲烷染料的沙雷氏菌及降解三苯甲烷染料的方法

有效

• 申請號: 201510278516.7
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN104974951B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 都林娜;李剛;許方程;趙宇華;王陽;泮琇;陳文華
• 申請（專利權）人: 溫州科技職業學院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;C12R1/425;A62D101/20
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙)33237
• 代理人: 黃肇平

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一株降解三苯甲烷染料的沙雷氏菌及降解三苯甲烷染料的方法。

背景技術

染料廣泛應用于食品、醫藥、印染和化妝品等行業，雖然沒有最新的世界染料生產量統計數據，但商業用途的染料種類已超過100,000種，世界染料的年產量超過7×10⁵噸已廣為報道。天然染料由于來源困難，成本較高等問題，使其應用受到限制。目前，絕大多數染料為人工合成的化學染料，大都是含有胺基的芳香族化合物，結構穩定、復雜，具有抗酸、抗堿、抗光、抗微生物等特性，難降解，毒性較大，環境滯留期較長，因而具有潛在的健康危害。據報道，僅印染行業的加工過程中，就有約50％的染料釋放至周圍環境中，約10-15％的染料隨印染廢水進入周圍水體。這些染料多數極其穩定，進入環境水域中后難以自然降解，造成受污染水域色度增加，影響入射光線量，進而影響到水生動植物的正常生命活動，破壞水體的生態平衡，更為嚴重的是染料多為有毒物質，具有致癌致畸效應，其排放到環境中對人類和其他生物的健康構成極大的威脅。

按化學結構分類，可以將合成染料劃分為偶氮染料、蒽醌染料、三苯甲烷染料、靛藍染料、硫化染料和雜環染料等，其中偶氮染料占染料生產和使用總量的60-70％，蒽醌染料僅次于偶氮染料，三苯甲烷染料則被列為僅次于偶氮和蒽醌染料的第三大類染料。三苯甲烷類染料的分子結構衍生于(C₆H₅)₃CH，通常由-NH₂、-OH或-HSO₃基團取代苯環上的一個氫原子。三苯甲烷類染料因其對動物和人類潛在的毒害作用而受到關注，例如結晶紫對哺乳動物細胞有毒害效應，也是一種致突變劑和有絲分裂抑制劑；孔雀石綠對哺乳動物細胞、水生生物和其他有機生命體具有致癌致畸效應，因此，在許多國家和地區，該染料已被立法嚴禁使用，且被美國食品和藥物管理局(US Food and Drug Administration)列為致癌性測試的優先化學物質之一。然而，由于多數三苯甲烷類染料的生產成本較低、穩定性強且使用效果較好，難以找到合適的替代物，因此該類染料仍應用非常廣泛，進而嚴重破壞了使用地區的生態平衡。因此，高效低耗地降解水體環境中的三苯甲烷類染料，對緩解環境壓力，保護生態環境，維護人民生活健康穩定具有重大的意義。

三苯甲烷染料本身或其降解產物的生物毒性較大，盡管許多科學工作者已致力于解決由三苯甲烷染料造成的環境污染問題，例如應用吸附、化學沉淀、光降解、滲透和膜過濾等理化處理技術處理污染水源；然而，由于這些處理方法不僅處理費用高、效率不高，而且在治污的同時容易產生二次污染和難以處置的底泥，因此，極大地限制了其廣泛推廣使用。生物處理技術作為一種環境友好型且高效低耗的處理手段而受到越來越廣泛的關注。這些生物處理技術主要涉及到真菌降解、放線菌降解、細菌降解、藻類降解、植物降解、酶降解和基因工程技術等。其中，細菌由于生長速度快，容易獲得大量生物量，且易產生大量降解相關酶，對染料的降解效率也較高等優勢而受到環境工作者的青睞。

以往的研究顯示，能夠降解三苯甲烷類染料的細菌主要涉及到芽孢桿菌屬(Bacillus sp.)、希瓦氏菌屬(Shewanella sp.)和假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)、嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)、鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas sp.)、蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.)等，但絕大多數已報道菌株的專一性較強，只能專一降解某一種染料，而對其他染料無降解作用。此外，多數已報道菌株對三苯甲烷類染料的降解效率也差強人意，極易受環境因子影響，比如，在偏酸性或偏堿性、高溫或低溫條件下，脫色率降低或無脫色作用。

傳統的理化處理方法不僅處理費用昂貴、效率不高，而且在治污的同時容易產生二次污染和難以處置的底泥，因此，極大地限制了其廣泛推廣使用。生物處理技術作為一種環境友好型且高效低耗的處理手段而受到越來越廣泛的關注。這些生物處理技術主要涉及到真菌降解、放線菌降解、細菌降解、藻類降解、植物降解、酶降解和基因工程技術等。其中，細菌由于生長速度快，容易獲得大量生物量，且易產生大量降解相關酶，對染料的降解效率也較高等優勢而受到環境工作者的青睞。