[發明專利]芽孢桿菌在降解芳香族化合物中的應用

在審

• 申請號: 201710024923.4
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106698678A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 朱道辰;張佩佩
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F101/34;C02F103/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種芽孢桿菌在降解芳香族化合物中的應用，屬于微生物技術領域。

背景技術

芳香族化合物是環境中常見的一種污染物，主要來自于農藥生產、印染化工、造紙、制藥和石油等工農業中發生的事故泄露和產生的副產物釋放等過程，以及經過一定生物化學作用后產生的相對簡單結構的芳香族化合物存在于環境中。這些分布廣泛的芳香族成分，并經過一系列的微生物的氧化還原等作用后使得污染水域內經常檢測到芳香酸類的中間代謝物，如苯甲酸，鄰、間、對-甲基苯甲酸等。據報道，我國每年進入環境的芳香族化合物有數千種之多，它們多以無色、白色或者淺黃色的低溶解度固體形式存在于環境中，具有高熔點，高沸點和低蒸汽壓等特點使其具有長時期難以被降解的特性，且它們會對人類產生急性致癌、致誘變和致畸等危害性。因此，在近二十年里對芳香族化合物污染控制的研究也受到了人們很大程度地關注。

目前處理芳香族污染物常采用的方法是物理法、化學法和生物法。這些處理方法都有各自的優點和缺點，其中物理方法通常包括混凝沉淀、加熱法、吸附法、萃取法、洗滌法等，操作起來相對比較簡便，更適用于高濃度的苯環化合物工業廢水廢液以及事故性污染的處理，但該方法的局限性在于面臨高能耗的挑戰，且只能使污染物發生形態和地點的變化，并不能徹底解決污染問題，因而常作為一種預處理手段，與其他的處理方法聯合使用。化學法主要有濕式氧化法、光催化氧化法、超臨界水氧化法和聲化學氧化法等，化學法通常會造成二次污染，不能徹底解決污染問題。生物降解是一種低成本，高效率，所能處理的環境污染閩值低、殘留少，無二次污染，易操作的方法。修復苯環化合物污染的生物主要包括微生物(細菌和真菌)、植物和菌根。應用生物降解原理來處理被污染環境的生物修復技術近年來發展很快，因此篩選高效的苯環化合物降解菌，研究其降解特性并將其應用于污染治理中具有重要的實際意義。

本發明采用的一株芽孢桿菌L1，能夠高效降解對羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、2,5-二羥基苯甲酸，3-甲氧基-4-羥基苯甲酸、3-甲氧基-4-羥基苯甲醛、鄰苯二酚和苯甲酸等環境污染物，是用于芳香族化合物染污治理的有效候選菌株。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供菌株芽孢桿菌L1在降解芳香族化合物一種應用，該方法簡單易行。

本發明通過下述技術方案實現：

本發明首先提供一株芽孢桿菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)，于2013年保藏于日本微生物菌種保藏中心，保藏編號為JCMNo.18543，16srDNA序列已提交至NCBI數據庫，登陸號為JQ044788。

該菌的篩選分離、鑒定等詳細過程描述均已公開，為本領域技術人員公知材料。詳見文章：Zhu D ,Tanabe SH ,Xie C ,Honda D ,Sun J , Ai L.Bacillus ligniniphilus sp. nov., an alkaliphilic and halotolerant bacterium isolated from sediments ofthe South China Sea. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. DOI：10.1099/ijs.0.058610-0)。

本發明還提供了芽孢桿菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)在降解芳香族化合物中的應用，所述芳香族化合物包括：對羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、2,5-二羥基苯甲酸，3-甲氧基-4-羥基苯甲酸、3-甲氧基-4-羥基苯甲醛、鄰苯二酚和苯甲酸等。

本發明所述芽孢桿菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)的最佳降解溫度為27-33℃，最適降解的芳香族化合物的濃度為100-2000mg/L。

所述芽孢桿菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)應用于降解芳香族化合物，按照以下步驟進行：

將含有芳香族化合物的無機鹽培養基pH調為7-9，然后將OD₆₀₀值為0.6-0.8的芽孢桿菌L1，按體積比1-3%(V/V)的接種量接種，于溫度27-33℃條件下進行反應；所述的含有芳香族化合物的無機鹽培養基中的濃度優選為100-2000mg/L；所述反應為振蕩反應，振蕩速度為100-220rpm；所述反應的時間為60-120h。