一株降解多环芳烃类有机污染物的泛菌制造技术

本发明专利技术公开了一株降解多环芳烃类有机污染物的泛菌属(Pantoea sp.)PYR16，属于微生物和环境有机污染物修复治理领域，该菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2016227。本发明专利技术所公开的菌株能高效降解多种多环芳烃，具有广泛的环境适应和抗重金属能力，可定植于恶劣的环境中修复被重金属和多环芳烃复合污染的土壤或水体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物和环境有机污染物修复治理领域，具体涉及一株降解多环芳烃类有机污染物的泛菌(Pantoea sp.)，本专利技术还涉及该泛菌的应用以及一种降解多环芳烃类有机污染物的方法。
技术介绍
多环芳烃(简称PAHs)是指一类由两个或两个以上苯环以线状、角状或簇状排列的稠环碳氢化合物，其中具有4个苯环及4以上的PAHs称之为高分子量多环芳烃(High molecular weight-PAHs,简称HMW-PAHs)。多环芳烃的来源主要包括两个方面：一方面是自然界自身的活动，如森林火灾、动植物遗体腐烂、石油煤炭形成、火山喷发等；另外一个方面是人类污染行为，如化石燃料的不完全燃烧、城市固体废弃物的焚烧、石油开采、加工运输以及化工生产和汽车尾气的排放等。人类活动向环境贡献了绝大多数的多环芳烃污染，是公认的环境多环芳烃主要污染来源。多环芳烃通常存在于石化产品、橡胶、塑料、润滑油、防锈油以及不完全燃烧的有机化合物等物质中，它可以通过大气和水体的流动，发生长距离迁移，因此广泛分布在大气、土壤、水体、沉积物以及植物等各种环境介质中。由于多环芳经水溶性低、吸附性强、半衰期长，使其可以持续存在于环境中数年，通常随着芳环数和分子量的增大，其生物可利用性越差，因此修复高分子量多环芳香相较于低分子量多环芳香烃更加困难。多环芳烃的脂溶性使其可以通过食物链逐级富集到处于食物链末端人的体内，并分散到体内组织，通过蛋白质酮-稀醇互变异构过程中的催化作用，导致蛋白的不可逆转变，进而使细胞发生癌变。因此对人类健康和生态系统造成巨大威胁，多环芳经的污染修复是国内外的研究热点。传统的多环芳烃污染的修复主要是依赖物理化学修复(化学氧化、客土或翻土法、汽提、热解吸、焚烧、填埋等方法去除或固定土壤中的污染物)，这些方法往往处理成本高、修复不彻底、容易产生二次污染而且不适合大规模应用。另外，在自然界中单种污染物构成的环境污染虽时有发生，但事实上绝对意义上的单一污染是不存在的，污染多具伴生性和综合性即多种污染物形成的复合污染，由于重金属和多环芳烃一样能够持续存在于土壤环境中，因此重金属-多环芳烃复合污染是土壤污染的主要形式。生物修复是利用微生物来修复污染物，它不仅克服了物理化学修复处理成本高、修复不彻底等缺陷，而且不会产生二次污染，对污染物具有修复效果的微生物菌剂也适合大规模应用。微生物修复的实质是利用土壤微生物专一性代谢土壤中的有机污染物，将其转化为细胞其它碳基大分子和二氧化碳的过程。因此有机污染物微生物修复技术的核心是代谢速度快，环境适应性强的降解菌的筛选。而直接从环境中富集筛选土著微生物，不仅有效避免了基因工程菌在实际应用中发生的生物安全性问题，而且还是一种简单方便理想的技术手段。目前人们已经从各类生态环境中筛选获得一批多环芳烃降解菌，包括假单胞菌(Pseudomonas)、节杆菌(Arthrobacter)、红球菌(Rhodococcus)、分枝杆菌(Mycobacterium)、芽孢杆菌(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)、气单胞菌(Aeromonas)、拜叶林克氏菌(Beijerinckia)、拟诺卡氏菌(Nocardioides)、解环菌(Cycloclasticus)、伯克氏菌(Burkholderia)、丛毛单胞菌(Polaromonas)以及一些嗜热厌氧的菌属如嗜油菌(Neptunomonas)、两面神菌(Janibacter)、诺卡氏菌(Nocardia)、变性菌(Deltaproteobacteria)和产碱菌(Alcaligenes)等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降解多环芳烃类有机污染物的泛菌。申请人从石油污染的土壤中分离获得一株能够快速降解多环芳烃类污染物的菌株，通过生理生化鉴定和核糖体16S rDNA基因序列分析将其鉴定为泛菌属(Pantoea sp.)，命名为Pantoea sp.PYR16。该菌株已于2016年4
月26日送交位于湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016227。试验结果表明：1)该菌株具有对芘的高效降解能力，而且能降解高浓度的芘。2)该菌株在pH为6-10范围内，对芘的降解效果最好，因此适合弱酸性到碱性环境条件下的多环芳烃污染物去除。3)该菌株具有广泛的NaCl浓度适应能力。4)该菌株具有广泛的温度适应能力，更适合低温条件下的多环芳烃有机污染物的清除，有利于在我国一年四季和北方地区开展土壤原位修复。5)该菌株能够在较大范围内耐受重金属的毒害作用，维持对多环芳烃类污染物的高效降解，具有重金属-多环芳烃复合污染环境修复的能力。6)该菌株对多种PAHs如菲、芴、荧蒽、芘有良好的降解功能，特别是对于4环及4环以下的多环芳香烃降解效果显著，这有利于该菌应用于复合污染物污染严重的地区。7)该菌株具有广泛的抗重金属能力，这有利于该菌定植于恶劣的环境中修复被重金属和多环芳烃复合污染的土壤或水体。更详细的技术方案见《具体实施方案》所述。附图说明图1是菌株PYR16在200mg/L芘浓度下的生长和降解曲线。图2是菌株PYR16对不同起始芘浓度的降解曲线。图3是菌株PYR16在不同pH条件下对芘的降解能力。图4是菌株PYR16在不同钠离子浓度条件下对芘的降解能力。图5是菌株PYR16在不同温度条件下对芘的降解能力。图6是菌株PYR16对不同重金属离子存在条件下对芘的降解能力。图7是菌株PYR16对不同种类多环芳香烃的降解能力。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术进行详细地说明。应该说明的是，本专利技术的实施例仅限于对于本专利技术进行说明，而没有限制作用。实施例中所涉及的有关筛选方法、缓冲液配制和常见培养基配方等可参照赵斌，何绍江主编的《微生物学实验》以及《分子克隆实验指南》所描述的内容(参见J.萨姆布鲁克等，2002，分子克隆实验指南，第三版，金冬雁等(译)，科学出版社，北京)。本专利技术中所涉及的其他各种实验操作，均为本领域的常规技术，文中没有特别说明的部分，本领域的普通技术人员可以参照本专利技术申请日之前的各种常用工具书、科技文献或相关的说明书、手册等予以实施。实施例1PYR16菌株的分离鉴定采用来自长庆油田长期受石油污染的土壤为筛选土壤，具体筛选方案如下：1)取10g土壤，加入到含有200mg/L芘的无机盐培养基MSM中，28℃震荡培养15天，再以10％的接种量接到上述含有200mg/L芘的无机盐培养基MSM培养基中；连续转接5次。2)取0.1ml步骤1)所得到的富集培养液，涂布到含芘的MSM固体平板上，28℃静止培养15天后，将平板上长出来的菌落转接到含芘的MSM固体平板上，继续培养生长，直到平板上出现单一的菌落。3)挑取含芘的MSM固体平板上生长出来的单菌落，接种到含有200mg/L芘的MSM液体培养基中，28℃震荡培养15天，获得本专利技术的菌株。进一步对菌株进行了形态学和分子生物学鉴定。首先，对菌株的形态学特征进行了初步的观察，结果表明，该菌株为革兰氏阴性菌，短杆状。同时，专利技术人分离获得菌株的基因组DNA，然后以细菌16S rRNA基因的通用引物27F和1492R引物对DNA进行PCR扩增；将获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株降解多环芳烃类有机污染物的泛菌属(Pantoea sp.)PYR16，其特征在于：保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016227。

【技术特征摘要】
1.一株降解多环芳烃类有机污染物的泛菌属(Pantoea sp.)PYR16，其特征在于：保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016227。2.权利要求1所述的泛菌属PYR16在降解多环芳烃类有机污染物中的应用。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄巧云，陈雯莉，汪豪杰，汪方奎，李偲，胡甜，杨阳，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42