[發(fā)明專利]一株夾膜紅細(xì)菌RC1及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710697191.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN107674843B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昆志;陳麗梅;雷玉珠;馮永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南萬魁生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;B01D53/84;B01D53/72;C12R1/01
• 代理公司: 北京隆達(dá)恒晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11899
• 代理人: 楊青

本發(fā)明涉及一株夾膜紅細(xì)菌（Rhodobacter capsulatus strain）RC1，其在中國典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號(hào)為CCTCC：M 2017323，本發(fā)明的夾膜紅細(xì)菌是以甲醛馴化人工濕地厭氧池底層污泥水中的微生物為材料，用光合菌的無機(jī)鹽培養(yǎng)基分離而得的一種光合菌，為革蘭氏陰性細(xì)菌，菌液為血紅色，菌體細(xì)胞中存在類胡蘿卜素和細(xì)菌葉綠素a。在光照下能在含有4、6 mM甲醛的液體無機(jī)鹽培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，對(duì)培養(yǎng)基中添加甲醛的去除率達(dá)到100%，通過其光合碳同化途徑將甲醛代謝轉(zhuǎn)化為葡萄糖，光合碳同化途徑是其甲醛脫毒的主要機(jī)制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境微生物領(lǐng)域，具體的說，涉及一株具有甲醛同化途徑且可以凈化甲醛污染的夾膜紅細(xì)菌。

背景技術(shù)

甲醛（HCHO）被廣泛用于化工合成﹑工業(yè)制造、醫(yī)藥合成等工業(yè)領(lǐng)域，在化學(xué)農(nóng)藥及其中間體合成領(lǐng)域甲醛也有著舉足輕重的作用，因此現(xiàn)代化學(xué)農(nóng)藥的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含液體甲醛的生產(chǎn)廢水。甲醛含有羰基基團(tuán)，因此具有較強(qiáng)的親電特性和十分活潑的化學(xué)性質(zhì)，能與各種脂類、核酸和蛋白質(zhì)發(fā)生非特異性反應(yīng)，導(dǎo)致生物體內(nèi)大分子物質(zhì)失去生物活性。含甲醛的生產(chǎn)廢水如果直接排到環(huán)境中，將會(huì)造成土壤和水體的污染，從而對(duì)許多的生物包括動(dòng)物和人類產(chǎn)生危害。另一方面，隨著生活質(zhì)量的不斷提高裝修已成為現(xiàn)代生活的一部分, 甲醛是很多裝修材料中廣泛使用的膠黏劑，用甲醛作膠黏劑的材料一般都含有一些未交聯(lián)的游離甲醛，游離甲醛會(huì)持續(xù)地（時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)5-10年）從這些材料中釋放出來，由此造成嚴(yán)重的室內(nèi)空氣甲醛污染，這已經(jīng)成為發(fā)展中國家的一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題。由于甲醛污染的危害很廣泛，因此有很多研究致力于開發(fā)治理甲醛污染的技術(shù)和方法，在眾多治理方法中，利用微生物吸收甲醛的能力開發(fā)的生物治理法是一種行之有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法，利用微生物制備的生物反應(yīng)器可以用來凈化污染在環(huán)境中的液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)甲醛。很多研究表明微生物之所以能吸收甲醛是因?yàn)樗鼈兌伎梢源x甲醛。對(duì)微生物甲醛代謝機(jī)制的研究表明甲醛可以通過異化途徑和同化途徑代謝。在異化途徑中，微生物體內(nèi)的游離HCHO首先通過與輔因子如真菌硫醇、還原型谷胱甘肽(GSH)、四氫甲基喋呤及四氫葉酸(THF)等反應(yīng)產(chǎn)生HCHO的加合物，然后被氧化成CO2并再生輔因子，同時(shí)提供微生物生長(zhǎng)需要的能量。此外，在微生物體內(nèi)甲醛還可以通過同化途徑如核酮糖單磷酸途徑（RuMP）、絲氨酸途徑、木酮糖單磷酸途徑（Xu5P）或核酮糖單磷酸的環(huán)狀氧化途徑轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞的組成成分。

光合細(xì)菌是地球上出現(xiàn)最早且具有原始光能合成體系的原核生物，在有光照缺氧的環(huán)境中能進(jìn)行光合作用，利用光能同化二氧化碳或其他有機(jī)物，與綠色植物不同的是，它們的光合作用不產(chǎn)氧，因?yàn)楣夂暇?xì)胞內(nèi)只有一個(gè)光系統(tǒng)PSI，光合作用的原始供氫體不是水，而是H2S （或一些有機(jī)物），這樣它進(jìn)行光合作用的結(jié)果是產(chǎn)生H2，分解有機(jī)物，同時(shí)還能固定空氣的游離氮產(chǎn)生氨。光合細(xì)菌在同化代謝過程中完成產(chǎn)氫、固氮、分解有機(jī)物三個(gè)極為重要的化學(xué)過程，這些獨(dú)特的生理特性使它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中有極為重要的地位，在水質(zhì)環(huán)境污染治理中有廣泛的應(yīng)用前景。光合細(xì)菌在黑暗條件下能利用有機(jī)物作為呼吸基質(zhì)進(jìn)行好氧或異養(yǎng)生長(zhǎng)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，利用光合細(xì)菌降解水體中富積的亞硝酸鹽、硫化物等有毒物質(zhì)，達(dá)到凈化水質(zhì)、預(yù)防疾病的作用。此外，由于光合菌細(xì)胞富含各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此其菌體蛋白還具有飼料添加劑的功能。光合細(xì)菌適應(yīng)性強(qiáng)，能忍耐高濃度的有機(jī)廢水，對(duì)這些有毒物質(zhì)具有較強(qiáng)的代謝轉(zhuǎn)化能力，因此研究光合菌凈化有機(jī)廢水能力和機(jī)理的文獻(xiàn)報(bào)道非常多。

光合細(xì)菌廣泛分布于自然界的土壤、水田、沼澤、湖泊、江海等處，主要分布于水生環(huán)境中光線能透射到的缺氧區(qū)。栽培植物的土壤和水田、沼澤、湖泊、江海的污泥富含微生物，其中有些微生物擁有甲醛代謝機(jī)理，因此很多研究嘗試?yán)门柙灾参锿寥阑蛩袚瞥龅奈勰嘟M裝生物反應(yīng)器，研究結(jié)果證實(shí)這些生物反應(yīng)器去除并降解各種有機(jī)污染物的效果非常好，但是活性污泥中的微生物種類很多，組成不明確，可能含有一些致病菌。

發(fā)明內(nèi)容