[發明專利]一種利用環境脅迫強化紅球菌降解苯胺的方法

有效

• 申請號: 202010695689.X
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111908620B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 譚周亮;王臣;陳楊武;周后珍;謝翼飛;李旭東
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/02;B09C1/10;C02F101/34;C02F101/38;C02F103/06
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發明公開了一種利用環境脅迫強化Rhodococcus sp.降解苯胺的方法，屬于環境污染生物強化處理領域。本發明的方法主要根據Rhodococcus sp.對苯酚、NaCl、苯胺、低溫(15～25℃)脅迫的響應相同或相似的原理，使用苯酚、NaCl、低溫對Rhodococcus sp.進行預處理，提高非生物環境脅迫下Rhodococcus sp.對苯胺的降解能力。本發明的方法提高苯胺處理能力效果顯著，且工序簡單方便、成本低、無二次污染，可廣泛應用于工業廢水處理、土壤修復、地下水修復等場景。

技術領域

本發明屬于環境污染生物強化處理領域，具體涉及一種利用環境脅迫強化紅球菌降解苯胺的方法。

背景技術

苯胺(又稱阿尼林、阿尼林油、氨基苯)作為重要的化工原料，其本身可以作為黑色染料使用，衍生物甲基橙可以作為酸堿滴定的指示劑。同時苯胺也是300多種化學物質的重要中間產物，廣泛應用于印染、塑料、油漆、農業和醫藥等行業，是世界上生產最多的工業化學品之一。在廢水處理過程中，苯胺也被作為測定微生物降解活性的參考化合物。

在生物修復受苯胺污染的環境時，常常會遭受到多組分溶劑、高鹽等非生物環境脅迫，同時環境溫度四季的變化會造成低溫的非生物環境脅迫。這些非生物環境脅迫會影響細胞內酶活性、膜流動性以及破壞DNA、蛋白質的結構等，從而抑制微生物的生長、降低微生物代謝活性。這不僅會導致污染物的處理效果不佳，也限制了微生物在生物修復處理中的實際應用。

紅球菌(Rhodococcus sp.)因可降解多種難降解有機污染物、對極端環境具有較高的耐受性等優點，而被認為是環境污染生物修復的最佳候選菌株之一，因此紅球菌在生物修復中也得到了廣泛的應用。如降解4-硝基苯酚的Rhodococcus sp.BUPNP1菌株、降解喹啉的Rhodococcus sp.ATCC 49988菌株，還原重金屬的Rhodococcus erythropolis SBEL05菌株、可生物脫硫的Rhodococcus erythropolis SX-12菌株。但Rhodococcus sp.仍無法克服多種非生物環境脅迫對其苯胺處理能力的削弱。

發明內容

本發明要解決的問題是：提高細菌在非生物環境脅迫下對苯胺的處理能力。

發明人通過研究發現，Rhodococcus sp.對苯酚、NaCl、苯胺、低溫(15～25℃)脅迫在理化指標上響應或在轉錄組上響應相似。根據該發現，發明人使用苯酚、NaCl、低溫對Rhodococcus sp.進行預處理，借此提高非生物環境脅迫下Rhodococcus sp.對苯胺的處理能力。

本發明的技術方案如下：

一種利用環境脅迫強化細菌降解苯胺的方法，所述方法包括：

(1)取可降解苯胺的細菌，使用150～400mg/L苯酚脅迫、20～45g/L NaCl脅迫或15～25℃的溫度脅迫，好氧培養18～30h；

(2)將細菌加入到含500～2000mg/L苯胺的廢水中，對苯胺進行降解。

如前述的方法，所述細菌是紅球菌(Rhodococcus sp.)，優選的，為保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)的Rhodococcus sp.AN-P1，保藏號：CGMCC No.2783。

如前述的方法，所述方法包括如下步驟：

1)取可降解苯胺的細菌，用含有500～2000mg/L苯胺的細菌用培養基活化；

2)對所述細菌使用150～400mg/L苯酚脅迫、20～45g/L NaCl脅迫和/或15～25℃的溫度脅迫，好氧培養18～30h；

3)取待降解苯胺的廢水，將步驟2)培養后得到的細菌接種到苯胺濃度在500～2000mg/L的廢水中，對苯胺進行降解。