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降解邻苯二甲酸酯的戈登氏菌及其在污水修复中的应用制造技术

技术编号:41984731 阅读:5 留言:0更新日期:2024-07-12 12:14
本发明专利技术公开了降解邻苯二甲酸酯的戈登氏菌及其在污水修复中的应用。本发明专利技术从污土中分离获得一株戈登氏菌LUNF6菌株,其微生物保藏编号是:CGMCC No.27099,该菌株能在较宽的温度、pH范围高效降解多种邻苯二甲酸酯物质且能够在2%盐度以下的环境中良好发挥降解邻苯二甲酸酯的功能,对于污水中的邻苯二甲酸酯能够进行高效降解,在邻苯二甲酸酯的的降解以及对于含有邻苯二甲酸酯的的污水的生物修复等方面具有应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物修复污水的微生物菌株,尤其涉及降解邻苯二甲酸酯的戈登氏菌及其在污水修复中的应用,属于戈登氏菌及其在污水生物修复中的应用领域。


技术介绍

1、邻苯二甲酸酯(paes)又称酞酸酯,包含邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butylphthalate,dbp)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,dehp)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(butylbenzyl phthalate,bbp)等数种化合物,是一类半挥发性、生物积累性、高稳定性、高毒性、脂溶性的粘稠液体。paes常作为塑化剂及化妆品等化工产品的添加剂。paes可以通过呼吸、饮食、皮肤接触等途径进入人体,具有环境内分泌干扰效应,造成雄性生殖系统畸形、雌性卵巢功能下降。paes具有致畸、致癌、致突变效应,还具有肝脏毒性、神经毒性,严重威胁人类健康。中国环境监测总站、美国环保局等已将paes列为优先控制污染物,因此,亟待寻求paes高效降解途径。

2、paes的光解、水解速度缓慢且降解不彻底,而生物降解可以完全矿化paes,速度快、成本低并且无二次污染。paes在有氧条件下的降解率要高于厌氧条件下的降解率,微生物尤其是细菌对paes的降解过程包括paes的水解以及邻苯二甲酸(phthalic acid,pa)的开环代谢。paes经水解酶作用生成单酯、pa,再经过脱羧、脱氢形成原儿茶酸,最终进入三羧酸循环转化为co2和h2o。ph值、温度、盐度可以通过影响微生物酯酶的活性影响微生物对paes的降解效率, mycobacteriumsp. yc -rl4、 acinetobactersp. sn13高效降解paes的条件分别为20-40℃、ph 7-9 和25-35 ℃、ph 6-9。菌株降解paes的种类决定了菌株的环境修复的潜力。目前报道的paes降解菌很多,但是适应环境能力较强、降解性能较高的菌株仍然相对匮乏。


技术实现思路

1、本专利技术的目的之一是提供一株降解邻苯二甲酸酯(paes)的戈登氏菌;

2、本专利技术的目的之二是将所述的戈登氏菌应用于降解邻苯二甲酸酯;

3、本专利技术的目的之三将所述的戈登氏菌应用于生物修复含有邻苯二甲酸酯的污水。

4、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的:

5、本专利技术的一方面是提供了一株降解邻苯二甲酸酯(paes)的戈登氏菌lunf6,其微生物保藏编号是:cgmcc no.27099;其分类命名是:戈登氏菌 gordonia sp.;其保藏时间是:2023年4月12日;保藏单位是:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;保藏地址是:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所。

6、本专利技术在100 ml lb液体培养基中加入5g污土,180rpm、30℃避光培养五天,经过富集驯化、分离纯化在lb平板上得到了若干个单菌落,由于含dbp的lb平板比纯lb平板透光度低,该菌株周围有透明圈,说明该菌株有降解dbp的能力,将该菌株命名为lunf6,其菌落形态特征如下:圆形菌落边缘整齐,淡黄色,表面光滑水润,微凸起,不透明。利用引物27f与1492r扩增该菌株的16s rrna基因片段,经测序获得菌株lunf6的16s rna基因序列长度为1486bp,将此序列在ncbi数据库中进行blast序列比对,系统发育分析表明菌株lunf6为戈登氏菌( gordonia sp.)。

7、菌株lunf6对paes的降解特性试验结果表明,菌株lunf6培养8h后能将dbp完全降解,表现出较高的降解性能;在10-70℃时,菌株lunf6对dbp的降解率大于70%,在40℃时降解率最高,dbp几乎完全降解,此结果表明菌株在较宽的温度范围内具有高效的降解能力和很好的环境适应性;在ph7.0-11.0范围内,菌株lunf6对dbp的降解率高于90%,表明菌株lunf6在中性或碱性环境下对dbp有较高的降解能力,在该环境中具有较大的生物修复潜力;在0-2%盐度时,菌株lunf6对dbp的降解能力较强,表明菌株lunf6适合在2%盐度以下的环境中发挥降解邻苯二甲酸酯的功能。

8、根据菌株lunf6的降解底物谱试验结果可见,菌株lunf6对六种paes分子(dmp、dep、dtp、dbp、bbp、dchp)的降解能力有所差异,其中,对dbp和bbp降解率达到100%,对dmp、dep的降解率大约为13%、20%,对dchp、dtp的降解率分别约为30%、56%。因此,菌株lunf6对dbp和bbp的降解率最高,dbp和bbp是其最适底物。但是菌株lunf6对其他污染物也有降解能力,表明菌株 lunf6有较广的底物谱,具有较大的环境修复潜力。

9、根据菌株lunf6对污水的修复试验结果可见,在8小时、18 小时,菌株lunf6对废水中dbp 的降解率分别达到32.11 %、94.14%,修复试验结果表明,菌株lunf6能够高效快速地去除废水中的dbp,对于污水修复应用具有巨大潜力。

10、本专利技术的另一方面是将所述的戈登氏菌lunf6菌株应用降解邻苯二甲酸酯(paes)。

11、本专利技术的另一方面是将所述的戈登氏菌lunf6菌株应用降解或生物修复污水,其中,所述的污水中含有邻苯二甲酸酯(paes);所述的生物修复污水的方法包括:将戈登氏菌lunf6菌株的悬浮液按照1%接种量接种到待修复的污水中进行生物修复。

12、本专利技术中所述的邻苯二甲酸酯包括邻苯二甲酸二丁酯(dbp)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(dehp)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(bbp)、邻苯二甲酸二甲酯(dmp)、邻苯二甲酸二乙酯(dep)、对苯二甲酸二乙酯(dtp)或邻苯二甲酸二环己基酯(dchp)。

13、本专利技术从污土中分离获得一株戈登氏菌lunf6,该菌株能在较宽的温度、ph范围高效降解多种paes且能够在2%盐度以下的环境中良好发挥降解邻苯二甲酸酯的功能,对于污水中的paes能够高效降解,对于含有paes的污水的生物修复具有重要的应用前景。

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【技术保护点】

1. 一株降解邻苯二甲酸酯的戈登氏菌(Gordonia sp.),其特征在于,其微生物保藏编号是:CGMCC No.27099。

2.权利要求1所述的戈登氏菌在降解邻苯二甲酸酯中的应用。

3.权利要求1所述的戈登氏菌在生物修复污水中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述的污水中含有邻苯二甲酸酯。

5.根据权利要求2或4所述的应用,其特征在于,邻苯二甲酸酯包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二环己基酯。

6.一种降解邻苯二甲酸酯的菌剂组合物,包括:降解邻苯二甲酸酯的菌剂和制剂用的辅料或载体,其特征在于,所述的降解邻苯二甲酸酯的菌剂由权利要求1所述的戈登氏菌制备得到。

7.一种修复污水的菌剂组合物,包括:降解邻苯二甲酸酯的菌剂和制剂用的辅料或载体,其特征在于,所述的降解邻苯二甲酸酯的菌剂由权利要求1所述的戈登氏菌制备得到。

8.一种污水的生物修复方法,其特征在于,包括:将权利要求1所述的戈登氏菌制备成微生物菌剂;将所述微生物菌剂接种到污水中进行微生物降解。

9.根据权利要求8所述的生物修复方法,其特征在于,所述的污水中含有邻苯二甲酸酯。

10.根据权利要求8所述的生物修复方法,其特征在于,将所述微生物菌剂的悬浮液按照1%接种量接种到污水中进行生物修复。

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【技术特征摘要】

1. 一株降解邻苯二甲酸酯的戈登氏菌(gordonia sp.),其特征在于,其微生物保藏编号是:cgmcc no.27099。

2.权利要求1所述的戈登氏菌在降解邻苯二甲酸酯中的应用。

3.权利要求1所述的戈登氏菌在生物修复污水中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述的污水中含有邻苯二甲酸酯。

5.根据权利要求2或4所述的应用,其特征在于,邻苯二甲酸酯包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二环己基酯。

6.一种降解邻苯二甲酸酯的菌剂组合物,包括:降解邻苯二甲酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员:樊双虎李丛胜牛童杜海娜王梓萌冯紫涵郑宇彤张玉峰赵慧峰申磊
申请(专利权)人:廊坊师范学院
类型:发明
国别省市:

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