一株产生生物表面活性剂菌及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一株产生生物表面活性剂菌及其应用。其技术方案是：所述产生生物表面活性剂菌为粘质沙雷菌(

【技术实现步骤摘要】
一株产生生物表面活性剂菌及其应用
本专利技术属于环境污染物生物处理
具体涉及一株产生生物表面活性剂菌及其应用。
技术介绍
生物表面活性剂指生物活体如微生物、植物或动物合成的具备一定表面活性的两性物质，与化学合成表面活性剂类似，也包含着亲水、亲油基团，是一种天然的表面活性剂。生物表面活性剂同化学合成表面活性剂相比，具有自身无毒无害、不造成任何污染、化学结构更加复杂、生产工艺简单、操作环境安全、种类多样、有很多特殊官能团、合成的原料来源广和生产成本低等特点。生物表面活性剂主要以糖脂、磷脂、脂肽、脂肪酸、多糖-脂类复合物和中性类脂衍生物为主。生物表面活性剂具有良好的增溶、乳化、润湿和渗透作用，因而在含油废水或土壤的治理领域中有着广泛的应用。此外，生物表面活性剂还可以应用于家用洗涤剂、化妆品、药物和食品工业等领域。生物表面活性剂以其独特的结构和特性、多样低成本的合成方法、低毒性和可生物降解等优点，正逐步取代化学合成表面活性剂。长链烷烃是严重破坏生态环境的难降解有机物之一，其化学性质稳定、疏水性强、常温常压下为固体，因此很难自然降解，会对环境造成长期的危害。其中正十六烷对环境危害较大，对水体造成严重污染。人体接触正十六烷会对皮肤和眼睛有刺激性，吸入正十六烷液体会对呼吸道造成刺激，吸入肺部会引起化学性肺炎。焦化废水经生化处理后还含有大量长链烷烃，而导致水质达不到工业再生水的标准。近年来，含烃类污染的微生物修复技术有了迅速发展，然而由于大多数微生物对长链烷烃的降解速度普遍较慢，治理过程耗时较长，因此对长链烷烃高效降解菌的研究是目前微生物修复技术的重点。目前，已报道的降解烷烃类的微生物主要为细菌，其中主要有假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属和无色杆菌属等。这些细菌在降解烷烃类物质时也会产生生物表面活性剂，但产生的生物表面活性剂量少，并且这些细菌在降解的实际应用中普遍存在问题。如“一株产生物表面活性剂的不动杆菌及其应用”（CN105505830A）专利技术，该技术的特点是培养细菌所用碳源为价格低廉的下脚料乳酪粉，但产生的生物表面活性剂的排油圈直径小，产量较低；“一株柴油烷烃组分降解菌及其应用”（CN101186890B）专利技术，该技术可有效降解柴油中所含的烷烃类，但对正十六烷的降解不彻底，且耗时较长，在实际应用中可操作性较差。而粘质沙雷菌属用于处理水污染中的烷烃或石油类污染物未见报道。
技术实现思路
本专利技术的在于克服现有技术的不足，目的是提供一株产生生物表面活性剂菌，该菌种能产生生物表面活性剂，能有效地降解工业废水中的长链烷烃组分，实现对工业废水生物强化深度再生处理。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一株产生生物表面活性剂菌，来源于荆门石化厂受油类物质污染的土壤，经人工富集、筛选、分离纯化所得到；该菌株为粘质沙雷菌（Serratiamarcescens），编号为O2，菌落为规则的圆形，边缘整齐，表面光滑，菌落颜色呈乳白色；通过革兰氏染色后在显微镜下呈阳性，菌体呈杆状；所述粘质沙雷菌（Serratiamarcescens）O2的16SrDNA的GenBank登录号为KY174958；菌株SerratiamarcescensO2于2016年11月17日由中国典型培养物保藏中心（武汉大学）保藏，保藏号为：CCTCCNO：M2016642。所述菌株SerratiamarcescensO2的16SrDNA基因如序列表1所示，序列长度为1489bp。本专利技术提供的菌株SerratiamarcescensO2在发酵降解正十六烷的过程中生成了一种磷脂类生物表面活性剂，磷脂类生物表面活性剂干燥后的产率为0.5~3g/L，发酵液的表面张力降到24.54mN/m，乳化能力为65~100%。由于此生物表面活性剂具有较强的乳化增溶作用，提高了菌株SerratiamarcescensO2对正十六烷的降解效率，且浓度越高，降解效率越好。菌株SerratiamarcescensO2应用于焦化废水和石油烃类污染水体的治理与修复，能使正十六烷得到了有效的降解。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的菌株SerratiamarcescensO2在发酵过程中能产生一种磷脂类生物表面活性剂，有效促进了正十六烷的降解效率，干燥后产量为0.5~3g/L，可将发酵液的表面张力降低到24.54mN/m，乳化能力为65~100%；产生的生物表面活性剂稳定性好，耐高温和耐高盐度，有较宽的pH适应范围，实际应用范围广。2、本专利技术提供的菌株SerratiamarcescensO2适用于不同环境和不同浓度的正十六烷有效降解：对浓度为1000mg/L的正十六烷60h降解率可达100%；对联合焦化厂的废水COD（80~200mg/L）处理后，出水水质COD达到30~60mg/L，达到工业再生水的标准（COD≤60mg/L）；对联合焦化厂的废水中正十六烷的去除率为60~85%。因此，本专利技术提供的菌株SerratiamarcescensO2在发酵过程中能产生磷脂类生物表面活性剂，对于正十六烷的降解有极大的促进作用；菌株SerratiamarcescensO2在应用于焦化废水和石油烃类污染水体的治理与修复中能有效去除难降解的正十六烷。附图说明图1为菌株SerratiamarcescensO2产生的生物表面活性剂干燥前的纯品照片；图2为图1所示生物表面活性剂的红外吸收光谱图；图3为图1所示生物表面活性剂临界胶束浓度的测定图；图4为图1所示生物表面活性剂乳化性能的测定图；图5为菌株SerratiamarcescensO2对正十六烷的降解曲线。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。实施例1菌株SerratiamarcescensO2的分离和鉴定土壤样品采源于荆门石化厂受油类物质污染的土壤中，距表层2~5cm，土壤呈深褐色。将采集的土壤样品2g加入到100ml含正十六烷500mg/L为唯一碳源的LB培养基中，在150r/min和30℃的恒温摇床中培养24h，得到初培养液。取初培养液5mL转接于100ml含正十六烷500mg/L为唯一碳源的无机盐培养基中，在150r/min和30℃的恒温摇床中培养36h，得到中培养液。取中培养液5mL转接于100ml含正十六烷为唯一碳源的无机盐培养基中，在150r/min和30℃的恒温摇床中驯化36h，转接6次，转接过程中逐渐增大正十六烷的浓度，浓度依次为1000mg/L、1500mg/L、2000mg/L、3000mg/L、4000mg/L和5000mg/L，得到终培养液。取含正十六烷浓度为5000mg/L的终培养液1mL，用去离子水将终培养液按体积比稀释为10-6的菌悬液；然后取200μL稀释后的菌悬液涂布于无机盐平板上，于37℃的恒温培养箱中培养48h，待长出菌落后，挑取不同形态菌落于LB平板上反复划线，得到纯化的单菌落。挑取单菌落转接于100ml含正十六烷为唯一碳源的无机盐培养基中培养24h，测定发酵液的表面张力，采用气相色谱法检测正十六烷的残余浓度，确定表面张力小且正十六烷降解率高的菌株，编号为O2。菌株O2的菌落为规则的圆形，边缘整齐，表面光滑，菌落颜色呈乳白色；通过革兰氏染色后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生生物表面活性剂菌，其特征在于所述产生生物表面活性剂菌为粘质沙雷菌(Serratia marcescens)，编号为O2，由中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016642，保藏日期为2016年11月17日；所述粘质沙雷菌(Serratia marcescens)O2的16S rDNA的GenBank中的登录号为KY174958；菌株Serratia marcescens O2为革兰氏阳性菌，菌落为规则的圆形，边缘整齐，表面光滑，菌落颜色呈乳白色；通过革兰氏染色后在显微镜下呈阳性，菌体呈杆状。

【技术特征摘要】
1.一种产生生物表面活性剂菌，其特征在于所述产生生物表面活性剂菌为粘质沙雷菌(Serratiamarcescens)，编号为O2，由中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为：CCTCCNO：M2016642，保藏日期为2016年11月17日；所述粘质沙雷菌(Serratiamarcescens)O2的16SrDNA的GenBank中的登录号为KY174958；菌株SerratiamarcescensO2为革兰氏阳性菌，菌落为规则的圆形，边缘整齐，表面光滑，菌落颜色呈乳白色；通过革兰氏染色后在显微镜下呈阳性，菌体呈杆状。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光华，邵秋桐，黄慧，李文兵，魏晓币，刘阳，刘福，汤颖岚，牛志敏，李梦妮，范中宇，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42