CN101974466B

CN101974466B - 一株烷源戈登氏菌株及其降解油类的应用

Info

Publication number: CN101974466B
Application number: CN2010105250255A
Authority: CN
Inventors: 赵心清; 王玉梅; 陈亮宇; 陈德玲; 方文晶
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: CN101974466A

Abstract

一株烷源戈登氏菌株及其降解油类的应用，属于生物技术领域。该菌株S104分离自大连海泥样品中,2010年10月12日保藏于中国普通微生物菌种保藏中心，保藏号为4224。该菌株S104为革兰氏阳性菌，菌体为棒状，经16S rDNA序列测定，其与Gordonia alkanivorans具有较高的相似性(99.7%)，因此命名为烷源戈登氏菌，但是其菌落形态、生理生化特征与烷源戈登氏菌模式菌种有所区别。该菌可以多种碳氢化合物和芳香族化合物为唯一碳源生长，包括癸烷、十一烷、十六烷、十九烷、二十二烷、二十八烷、萘、蒽、菲、芴、三联苯。可降解原油、柴油、豆油、橄榄油等油类，在浓度高达2%的柴油中生长良好，并可降解原油，显示了其在原油柴油污染的生物修复中的应用前景。

Description

一株烷源戈登氏菌株及其降解油类的应用

技术领域

本发明涉及一株烷源戈登氏菌株及其降解油类的应用，特别涉及在石油和柴油污染生物修复中的应用，以及作为表面活性剂生产菌的应用，属于生物技术领域。

背景技术

随着社会经济发展需求的不断增加，石油开采和加工业迅速发展，石油开采、运输和使用过程中的泄漏以及含油废弃物排放引起的环境污染问题日益严重，除了油田开采对周围土壤的污染，随着海上石油开采及运输数量的增加，海洋石油泄漏事件不断发生，如2010年7月大连输油管道爆炸造成的近海污染，以及2010年4月英国石油公司BP海上钻井平台倒塌造成的墨西哥湾污染等，据美国国家海洋和大气管理局估计，墨西哥湾底部油井每天漏油大约5000桶，截至2010年6月1日，泄入墨西哥湾的石油达1700万加仑到2700万加仑。此外，海上柴油的泄露也屡屡发生，这些海上污染事件造成了巨大的生态灾难，目前还没有特别快速有效的方法。与化学、物理修复方法相比,生物修复对人和环境造成的影响小，且修复费用低，仅为传统物理、化学修复的30%～50%。寻找高效降解柴油原油污染的微生物，开发有效的石油污染生物修复技术，对于治理柴油和石油污染，快速恢复生态平衡，促进经济和社会的可持续发展，具有重要的意义。

戈登氏菌是近年来逐渐受到普遍关注的可用于治理环境污染的放线菌，该属细菌可降解多种环境污染物，包括烷烃、多环芳烃、聚异戊二烯、苯并噻吩等等，并可用于重金属的生物吸附，此外还可用于生物脱硫等，因此在环境污染的生物修复中发挥着重要作用，但国内对戈登氏菌的研究还不够深入，有关报道包括戈登氏菌用于生物脱硫，以及对重金属吸附的研究，对柴油和石油污染生物降解菌的研究较少。

发明内容

为了解决各种油污污染的环境生物修复问题，尤其是海洋石油和柴油污染的生物修复，本发明利用海洋微生物资源，提供一株烷源戈登氏菌株，该烷源戈登氏菌株对多种碳氢化合物、芳香族化合物和液体石蜡为唯一碳源生长及具有降解油类的应用。

本发明涉及一株烷源戈登氏菌株（Gordonia alkanivorans），所述烷源戈登氏菌株的登记入册编号为CGMCC No.4224，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2010年10月12日。

所述烷源戈登氏菌株的编号为S104，是革兰氏阳性菌，菌体为棒状。

所述烷源戈登氏菌株对多种碳氢化合物、芳香族化合物和液体石蜡为唯一碳源生长，多种碳氢化合物和芳香族化合物包括癸烷、十一烷、十六烷、十九烷、二十二烷、二十八烷、萘、蒽、菲、芴、三联苯。

所述的一株烷源戈登氏菌株降解油类的应用，所述烷源戈登氏菌株用于降解油类，油类包括原油、柴油、豆油或橄榄油。

本发明的有益效果是：一株烷源戈登氏菌株分离自大连海泥样品，其对柴油具有较好的利用能力，并可降解原油，此外，还可以多种碳氢化合物和芳香族化合物为唯一碳源生长，包括癸烷、十烷、十一烷、十六烷、十九烷、二十二烷、二十八烷、萘、蒽、菲、芴、三联苯，并可生产糖脂类表面活性剂，因此具有广阔的生物修复应用前景。该菌株与模式菌种相比，在形态、生理生化特征等方面具有明显的区别，并为首次在大连地区海泥样品中获得。

附图说明

图1 戈登氏菌S104(左)与烷源戈登氏菌KCTC9951（右）的培养形态比较。

图2 戈登氏菌S104平板培养（左）和液体培养（右）形态比较，箭头所示为S104细胞。

图3戈登氏菌S104在柴油中生长7天后形态，具有浮起特征，可有效降解柴油。

图4 戈登氏菌S104在原油中生长7天后降解原油，左，对照；右，S104培养物。

图5戈登氏菌S104在柴油中生长产生糖脂类表面活性剂的薄层层析图。箭头指示糖脂类物质特征带。

具体实施方式

本发明有关一株戈登氏菌S104，2006年于大连星海湾海面下10米左右的海泥中分离。提取戈登氏菌S104的基因组DNA，以16S rDNA通用引物（序列）进行PCR扩增，对序列进行Blastn同源比对，得到与其最相近的菌种为烷源戈登氏菌，二者16S rRNA序列相似性为99.7%，因此判定S104为烷源戈登氏菌。S104菌株的16S rDNA序列如下。

>S104 16S rDNA sequence

GGCGGCGTGCTTACACATGCAAGTCGAACGGAAAGGCCCAGCTTGCTGGGTACTCGAGTGGCGAACGGGTGAGTAACACGTGGGTGATCTGCCCTGAACTTTGGGATAAGCCTGGGAAACTGGGTCTAATACCGGATATGACCTTGGAGTGCATGCTCTGGGGTGGAAAGCTTTTGCGGTTCAGGATGGGCCCGCGGCCTATCAGCTTGTTGGTGGGGTAATGGCCTACCAAGGCGACGACGGGTAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAGGGATGACGGCCTTCGGGTTGTAAACCTCTTTCACCAGGGACGAAGCGCAAGTGACGGTACCTGGAGAAGAAGCACCGGCCAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGTGCGAGCGTTGTCCGGAATTACTGGGCGTAAAGAGCTCGTAGGCGGTTTGTCGCGTCGTCTGTGAAATTCTGCAACTCAATTGTAGGCGTGCAGGCGATACGGGCAGACTTGAGTACTACAGGGGAGACTGGAATTCCTGGTGTAGCGGTGAAATGCGCAGATATCAGGAGGAACACCGGTGGCGAAGGCGGGTCTCTGGGTAGTAACTGACGCTGAGGAGCGAAAGCGTGGGTAGCGAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCNCGCCGTAAACGGTGGGTACTAGGTGTGGGGCTCATTTCACGAGTTCCGTGCCGTAGCTAACGCATTAAGTACCCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTAAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGCGGAGCATGTGGATTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTGGGTTTGACATACACCAGACGCATGTAGAGATACATGTTCCCTTGTGGTTGGTGTACAGGTGGTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTGTCCTGTATTGCCAGCGGGTTATGCCGGGGACTTGCAGGAGACTGCCGGGGTCAACTCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGCCCCTTATGTCCAGGGCTTCACACATGCTACAATGGCTGGTACAGAGGGCTGCGATACCGTGAGGTGGAGCGAATCCCTTAAAGCCAGTCTCAGTTCGGATTGGGGTCTGCAACTCGACCCCATGAAGTCGGAGTCGCTAGTAATCGCAGATCAGCAACGCTGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACGTCATGAAAGTCGGTAACACCCGAAGCCGGTGGCCTAACCCCTTGTGGGAGGGAGCTGTCGAAGGTGGGATCGGCGATTTGGGACGAAGTCGTAACAAGGTACCCG

与模式菌种相比，二者在形态和生理生化特征上有很多差别。图1显示S104于30°C在Bennett琼脂培养基（g/L，酵母粉1，牛肉膏1，葡萄糖10，pH7.3）上培养7天的形态，与模式菌种相比，S104菌落干燥，为橙红色，而模式菌株为亮红橙色。

S104的细胞在固体培养基上为棒状，但在液体培养时转变为球形（图2），与文献报道的类似。该菌株可在柴油、橄榄油、豆油等多种油类为唯一碳源的培养基中生长，并具有降解原油的能力。

实施实例1：本发明具体实施实例为癸烷、十一烷、十六烷、十九烷、二十二烷、二十八烷、戈登氏菌S104可以1.7%（v/v）的上述物质为唯一碳源生长(表1)，并可在含有萘、蒽、菲、芴、三联苯等芳香族化合物的无碳培养基中生长（表2），可用于分解多种碳氢化合物污染物。

表1 ：烷源戈登氏菌S104在不同烷烃为唯一碳源的培养基中的生长情况^*

*对照为不含任何碳的营养盐培养基。+表示生长，++表示生长良好；+++表示生长旺盛，下同，C10-C28代表不同烷烃的碳原子数

表2 ：烷源戈登氏菌S104在不同芳香族化合物为唯一碳源的培养基中的生长情况

实施实例2：戈登氏菌S104可利用10g/L的柴油、豆油、液体石蜡、橄榄油为唯一碳源生长，在柴油中生长最好(图3)，并可在经过原油和柴油富集培养基驯化后，在含有来自大连新港污染原油的培养基中生长(图4)，可用于降解原油和柴油等多种油污污染。

实施实例3：戈登氏菌S104在不添加任何无机盐情况下，在1%柴油的海水培养基中可良好生长，具有浮起特性，可有效促进油污分解。由于该菌株分离于海泥样品，因此可有效用于海洋柴油污染的治理。

实施实例4：戈登氏菌S104在无机盐培养基中，以8，10， 12，16，20 g/L柴油为唯一碳源生长，可产生明显排油圈（表3），其中除20 g/L柴油组观察到排油圈较小以外，其他实验组均比较明显，尤其是8g/L实验组，排油圈直径可达8.5厘米，薄层层析分析证明，戈登氏菌S104可产生糖脂类表面活性剂（图5）。

表3 ：烷源戈登氏菌S104 在不同浓度柴油中培养不同阶段排油圈大小测定结果

Claims

1.一株烷源戈登氏菌株（Gordonia alkanivorans），其特征是：所述烷源戈登氏菌株的登记入册编号为CGMCC No.4224，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2010年10月12日。

2.根据权利要求1所述的一株烷源戈登氏菌株降解油类的应用，其特征在于：所述烷源戈登氏菌株用于降解油类，油类是原油、柴油、豆油或橄榄油。