一种利用环境胁迫强化红球菌降解苯胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用环境胁迫强化Rhodococcus sp.降解苯胺的方法，属于环境污染生物强化处理领域。本发明专利技术的方法主要根据Rhodococcus sp.对苯酚、NaCl、苯胺、低温(15～25℃)胁迫的响应相同或相似的原理，使用苯酚、NaCl、低温对Rhodococcus sp.进行预处理，提高非生物环境胁迫下Rhodococcus sp.对苯胺的降解能力。本发明专利技术的方法提高苯胺处理能力效果显著，且工序简单方便、成本低、无二次污染，可广泛应用于工业废水处理、土壤修复、地下水修复等场景。

【技术实现步骤摘要】
一种利用环境胁迫强化红球菌降解苯胺的方法
本专利技术属于环境污染生物强化处理领域，具体涉及一种利用环境胁迫强化红球菌降解苯胺的方法。
技术介绍
苯胺(又称阿尼林、阿尼林油、氨基苯)作为重要的化工原料，其本身可以作为黑色染料使用，衍生物甲基橙可以作为酸碱滴定的指示剂。同时苯胺也是300多种化学物质的重要中间产物，广泛应用于印染、塑料、油漆、农业和医药等行业，是世界上生产最多的工业化学品之一。在废水处理过程中，苯胺也被作为测定微生物降解活性的参考化合物。在生物修复受苯胺污染的环境时，常常会遭受到多组分溶剂、高盐等非生物环境胁迫，同时环境温度四季的变化会造成低温的非生物环境胁迫。这些非生物环境胁迫会影响细胞内酶活性、膜流动性以及破坏DNA、蛋白质的结构等，从而抑制微生物的生长、降低微生物代谢活性。这不仅会导致污染物的处理效果不佳，也限制了微生物在生物修复处理中的实际应用。红球菌(Rhodococcussp.)因可降解多种难降解有机污染物、对极端环境具有较高的耐受性等优点，而被认为是环境污染生物修复的最佳候选菌株之一，因此红球菌在生物修复中也得到了广泛的应用。如降解4-硝基苯酚的Rhodococcussp.BUPNP1菌株、降解喹啉的Rhodococcussp.ATCC49988菌株，还原重金属的RhodococcuserythropolisSBEL05菌株、可生物脱硫的RhodococcuserythropolisSX-12菌株。但Rhodococcussp.仍无法克服多种非生物环境胁迫对其苯胺处理能力的削弱。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是：提高细菌在非生物环境胁迫下对苯胺的处理能力。专利技术人通过研究发现，Rhodococcussp.对苯酚、NaCl、苯胺、低温(15～25℃)胁迫在理化指标上响应或在转录组上响应相似。根据该发现，专利技术人使用苯酚、NaCl、低温对Rhodococcussp.进行预处理，借此提高非生物环境胁迫下Rhodococcussp.对苯胺的处理能力。本专利技术的技术方案如下：一种利用环境胁迫强化细菌降解苯胺的方法，所述方法包括：(1)取可降解苯胺的细菌，使用150～400mg/L苯酚胁迫、20～45g/LNaCl胁迫或15～25℃的温度胁迫，好氧培养18～30h；(2)将细菌加入到含500～2000mg/L苯胺的废水中，对苯胺进行降解。如前述的方法，所述细菌是红球菌(Rhodococcussp.)，优选的，为保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)的Rhodococcussp.AN-P1，保藏号：CGMCCNo.2783。如前述的方法，所述方法包括如下步骤：1)取可降解苯胺的细菌，用含有500～2000mg/L苯胺的细菌用培养基活化；2)对所述细菌使用150～400mg/L苯酚胁迫、20～45g/LNaCl胁迫和/或15～25℃的温度胁迫，好氧培养18～30h；3)取待降解苯胺的废水，将步骤2)培养后得到的细菌接种到苯胺浓度在500～2000mg/L的废水中，对苯胺进行降解。如前述的方法，步骤3)中的废水还含有150～400mg/L苯酚、或还含有20～45g/LNaCl、或其处于15～25℃温度下。如前述的方法，步骤2)的胁迫类型为150～400mg/L苯酚胁迫，步骤3)中废水含有150～400mg/L苯酚、20～45g/LNaCl或处于15～25℃的温度下；或，步骤2)的胁迫类型为20～45g/LNaCl胁迫，步骤3)中废水含150～400mg/L苯酚、20～45g/LNaCl或处于15～25℃的温度下；或，步骤2)的胁迫类型为15～25℃的温度胁迫，步骤3)中废水含有150～400mg/L苯酚、20～45g/LNaCl或在15～25℃的温度下。如前述的方法，步骤1)和或步骤3)中苯胺的浓度为1500mg/L；优选地，浓度为1000mg/L。如前述的方法，步骤2)中苯酚浓度为250mg/L。如前述的方法，步骤2)中NaCl浓度为35g/L。如前述的方法，步骤2)中的温度是20℃。如前述的方法，步骤3)为：将细菌配制成OD600值为1.00±0.05后，按5％～10％v/v接种量接种到废水中。本专利技术的主要有益效果在于：1.有效提高Rhodococcussp.对非生物环境胁迫的抗性，以及胁迫下对苯胺的降解能力。例如：使用低温(20℃)预处理Rhodococcussp.后，能提高Rhodococcussp.对苯酚胁迫的耐受性，进而提高其在含有苯酚的环境中对苯胺的降解率，18h内增幅到达32.88％。2.工序简单方便、成本低、无二次污染，只需要收集胁迫后的Rhodococcussp.AN-P1菌体，即可改善细胞在其他胁迫条件下的生长状况及苯胺降解状况。3.应用范围广，适用于工业废水处理、土壤修复、地下水修复等场景。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1：AN-P1在250mg/L苯酚胁迫条件下基因表达变化；nosig，无显著性差别；up，上调；down，下调。图2：AN-P1在2500mg/L苯胺胁迫条件下基因表达变化；nosig，无显著性差别；up，上调；down，下调。图3：AN-P1在35g/LNaCl胁迫条件下基因表达变化；nosig，无显著性差别；up，上调；down，下调。图4：AN-P1在20℃低温胁迫条件下基因表达变化；nosig，无显著性差别；up，上调；down，下调。具体实施方式实施例1利用苯酚胁迫强化提高Rhodococcussp.的降解能力的方法一、培养基配方LB培养基配方为：蛋白胨10g，酵母粉5g，NaCl10g，琼脂18～20g，pH7.0，补水至1000mL；121℃湿热高温高压灭菌20min；无机盐固体培养基配方为：Na2HPO4·12H2O2g，KH2PO40.5g，MgSO4·7H2O0.3g，5mL微量元素溶液，琼脂18～20g，pH7.0，补水至1000mL；121℃湿热高温高压灭菌20min；无机盐液体培养基配方为：Na2HPO4·12H2O2g，KH2PO40.5g，MgSO4·7H2O0.3g，5mL微量元素溶液，pH7.0，补水至1000mL；121℃湿热高温高压灭菌20min；微量元素溶液配方：EDTA0.5g/L，ZnSO4·7H2O0.22g/L，CaCl20.055g/L，MnCl2·4H2O0.051g/L，FeSO4·7H2O0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用环境胁迫强化细菌降解苯胺的方法，其特征在于，所述方法包括：/n(1)取可降解苯胺的细菌，使用150～400mg/L苯酚胁迫、20～45g/L NaCl胁迫或15～25℃的温度胁迫，好氧培养18～30h；/n(2)将细菌加入到含500～2000mg/L苯胺的废水中，对苯胺进行降解。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用环境胁迫强化细菌降解苯胺的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)取可降解苯胺的细菌，使用150～400mg/L苯酚胁迫、20～45g/LNaCl胁迫或15～25℃的温度胁迫，好氧培养18～30h；
(2)将细菌加入到含500～2000mg/L苯胺的废水中，对苯胺进行降解。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述细菌是红球菌(Rhodococcussp.)，优选的，为保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)的Rhodococcussp.AN-P1，保藏号：CGMCCNo.2783。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)取可降解苯胺的细菌，用含有500～2000mg/L苯胺的细菌用培养基活化；
2)对所述细菌使用150～400mg/L苯酚胁迫、20～45g/LNaCl胁迫和/或15～25℃的温度胁迫，好氧培养18～30h；
3)取待降解苯胺的废水，将步骤2)培养后得到的细菌接种到苯胺浓度在500～2000mg/L的废水中，对苯胺进行降解。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3)中的废水还含有150～400mg/L苯酚、或还含有20～45g/LNaCl、或其处于15～25℃温度下。

【专利技术属性】
技术研发人员：谭周亮，王臣，陈杨武，周后珍，谢翼飞，李旭东，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51