一株邻苯二甲酸酯高效降解芽孢杆菌的筛选鉴定及其应用制造技术

技术编号:9662301 阅读:133 留言:0更新日期:2014-02-13 14:06
本发明专利技术提供一株从大量使用过地膜的土壤中分离的对邻苯二甲酸酯有高效降解能力的菌株JF,属于生物技术领域。该菌株生长速度快,产生芽孢,对外界环境抵抗力强,在宽温度(30℃-45℃)和宽pH(pH5.0-8.0)范围内对邻苯二甲酸酯的降解率在90%以上。该菌株经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus?subtilis),登录号为KF364634,并保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地点为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期2013年07月22日,保藏编号:CGMCC?No.?7950。该菌株可用于被邻苯二甲酸酯所污染的土壤、污水的生物修复或生物净化,保护生态环境,进而保障农产品安全。

【技术实现步骤摘要】
一株邻苯二甲酸酯高效降解芽孢杆菌的筛选鉴定及其应用
本专利技术涉及生物
,具体涉及一株高效降解邻苯二甲酸酯芽孢杆菌的筛选鉴定及其应用。
技术介绍
邻苯二甲酸酯(Phthalates,PAEs,酚酞酯)是世界上生产量大、应用面广的人工合成有机化合物之一,属芳香族二羧酸酯,多为高沸点、低蒸气压、无色无味的液体,它们被广泛应用于塑料助剂、油漆溶剂、合成橡胶和涂料等的增塑剂和软化剂,以增大塑料的可塑性和韧性,提高塑料的强度。PAEs类化合物是大约30种化合物的总称,由邻苯二甲酸和相应的醇化合而成的,我国常用的品种有:邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二辛酯(D0P)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)等,其中DBP和DEHP用量最大,DBP和DEHP被美国环保局列为优先控制污染物,欧盟也将DBP作为高风险评估的管控物质,中国也已经将其列入环境优先污染物黑名单。近年来,随着邻苯二甲酸酯(Phthalates, PAEs)在工业中的大量使用,PAEs已经普遍存在于土壤、底泥、水体、空气以及大气沉降物等环境中,成为环境中重要的污染物之一。目前普遍认为PAEs是一种环境内分泌干扰物,而其中的某些种类对人体和动物具有致畸、致癌、致突变作用,邻苯二甲酸酯类可通过消化系统、呼吸系统及皮肤接触等途径进入人体,具有生殖毒性和发育毒性,这种危害是隐蔽而漫长的。邻苯二甲酸酯在环境中半衰期长,其水解和光解的速率非常缓慢,属难降解物质,PAEs的微生物降解是自然环境中的主要途径,目前仅见余志晟等报道的Gordoniasp.QH-9可降解邻苯二甲酸酯的专利。曾巧云等研究了 PAEs可通过土壤及自身的挥发进入农作物,且在农作物内具有富集特性,经食用进入人体,直接危害人体健康。由于芽孢杆菌能形成芽孢,在自然环境中的抵抗力强`于其他微生物,因此,获得PAEs高效降解菌尤其是高效降解芽孢杆菌具有重要的实践意义,可为消除环境PAEs污染、保护生态环境和保障农产品安全提供菌种资源和技术支撑。本专利是从四川省雅安市雨城区使用地膜的蔬菜田地的土壤中分离到的一株可高效降解邻苯二甲酸二丁酯的菌株,经16S rDNA测序鉴定,该菌株基因序列与也^77心subtilis菌株序列高度同源。经过试验可知该菌株可利用邻苯二甲酸二丁酯作为唯一碳源和能源生长繁殖,在14h内可将LB培养基中200mg/L DBP完全降解,且在宽温度(300C -45°C)和宽pH (pH5.0-8.0)范围内均对邻苯二甲酸二丁酯均有较好的降解能力;同时,该菌对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二壬酯等均具有较强的降解能力。充分说明该菌株在处理含有邻苯二甲酸酯类化合物污染的生物修复方面具有独特的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一株可高效降解邻苯二甲酸酯类化合物的菌株及其应用。本专利技术所提供的降解菌株经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地点为北京市朝阳区北辰西路I号院3号,保藏号为CGMCC N0.7950,保藏日期为2013年07月22日。本专利技术所提供的降解菌株feci77i/5.subtilis strain JF的生物学特性:兼性厌氧,革兰氏染色阳性的芽孢杆菌,对葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和甘露醇发酵均呈阳性;能水解明胶和淀粉;苯丙胺酸脱氢酶和卵黄卵磷脂酶呈阴性。本专利技术所提供的降解菌株的分离与筛选: 取四川省雅安市雨城区使用地膜的蔬菜田地的土壤样品4份,分别拌匀,各取5g,置于装有30mL LB培养基的250 mL锥形瓶中,于80°C下加热lOmin,冷至室温再加入邻苯二甲酸二丁酯使其质量浓度为50 mg/L,于35°C、180 r/min振荡培养168h。培养结束后按5%接种量再依次进行3次富集培养,每次培养168 h,并逐步提高培养基中邻苯二甲酸二丁酯浓度,使之分别达到100 mg/L,200 mg/L,300 mg/L。将最后一级梯度驯化后的培养液按5%(v/v)接种量转接于30 mL含100 mg/L邻苯二甲酸二丁酯的LB培养基中,并用无菌生理盐水作空白对照,于35°C、180 r/min振荡培养120 h,测定各培养液中邻苯二甲酸二丁酯残留量。将确定有邻苯二甲酸二丁酯减少的培养液进行菌株分离,取培养液稀释涂布于含100 mg/L邻苯二甲酸二丁酯的LB平板中,35°C培养72 h后,对生长出的菌落进行分离纯化。将纯化后的菌株于含100 mg/L邻苯二甲酸二丁酯的LB斜面上划线培养,用无菌生理盐水洗下培养物制成种子液(调整细胞浓度约108cfu/mL)。将种子液按5%接种量接种于30mL含100 mg/L邻苯二甲酸二 丁酯的LB培养基中,并用无菌生理盐水设置空白对照。35°C、180 r/min摇振培养120 h后,测定各培养液中邻苯二甲酸二丁酯的残留量,确定分离菌株对邻苯二甲酸二丁酯的降解能力。菌株形态鉴定:革兰氏染色阳性,芽孢杆菌,菌落近圆形,扁平,不透明,微黄色,不反光,表面皱褶,边缘不整齐。菌株生理生化鉴定 表1菌株JF生理生化测定结果。菌株JF分子遗传学鉴定。菌株JF经16S rDNA序列测定,获得如下序列: gagtttgatcctggctcaggacgaacgctggcggcgtgcctaatacatgcaagtcgagcggacagatgggagcttgctccctgatgttagcggcggacgggtgagtaacacgtgggtaacctgcctgtaagactgggataactccgggaaaccggggctaataccggatgcttgtttgaaccgcatggttcaaacataaaaggtggcttcggctaccacttacagatggacccgcggcgcattagctagttggtgaggtaacggctcaccaaggcaacgatgcgtagccgacctgagagggtgatcggccacactgggactgagacacggcccagactcctacgggaggcagcagtagggaatcttccgcgatggacgaaagtctgacggagcaacgccgcgtgagtgatgaaggttttcggatcgtaaagctctgttgttagggaagaacaagtaccgttcgaatagggcggtaccttgacggtacctaaccagaaagccacggctaactacgtgccagcagccgcggtgatacgtaggtggcaagcgttgtccggaattattgggcgtaaggggctcgcaggcggtttcttaagtctgatgtgaaagcccccggctcaaccggggagggtcattggaaactggggaacttgagtgcagaagaggagagtggaattccacgtgtagcggtgaaatgcgtagagatgtggaggaacaccagtggcgaaggcgactctctggtctgtaactgacgctgaggagcgaaagcgtgggg本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株枯草芽孢杆菌JF(Bacillus?subtilis?strainJF),其特征在于保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地点为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏号为CGMCC?No.7950,保藏日期为2013年07月22日。

【技术特征摘要】
1.一株枯草芽孢杆菌JF (Bacillus subtilis strainJF),其特征在于保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地点为北京市朝阳区北辰西路I号院3号,保藏号为CGMCC N0.7950,保藏日期为2013年07月22日。2.权利要求1所述枯草芽孢杆菌JF(,Bacillus subtilis strainJF),其特征在于:(I)个体形态特征:革兰氏染色阳性,芽孢杆菌;(2)菌落特征:菌落近圆形,扁平,不透明,微黄色,不反光,表面皱褶,边缘不整齐;(3)生化指标特征:兼性厌氧,对葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和甘露醇发酵均呈阳性;能水解明胶和淀粉;苯丙胺酸脱氢酶和卵黄卵磷脂酶呈阴性;(4)16S rDNA序列特征:该菌株的16S rDNA基因测序结果与GenBank数据库中序列进行Blast同源性对比,该菌株序列与subtilis菌株基因序列高度同源,得到登录号...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:四川农业大学
类型:发明
国别省市:

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