CN102533620A - 一株降解甲烷气体的甲基细菌 - Google Patents

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一株降解甲烷气体的甲基细菌，它涉及一株甲基细菌。本发明提供一株甲基细菌菌株，可高效降解甲烷气体，为使用生物手段控制甲烷排放提供了重要基础。本发明降解甲烷气体的甲基细菌为甲基细菌Met18，保藏在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2012年1月4日，保藏号为CGMCC No.5692。本发明甲基细菌Met18能够高效降解甲烷气体，甲基细菌Met18在甲烷气体浓度为30％的培养瓶中，培养9天对甲烷气体的降解率达到55％，培养15天对甲烷气体的降解率达到89％。

Description

一株降解甲烷气体的甲基细菌
技术领域
本发明涉及一株甲基细菌。
背景技术
甲烷是重要的温室气体之一，在大气中甲烷的浓度远低于二氧化碳，但其具有高效的单分子增温潜势，热吸收效应是二氧化碳的21倍，是温室气体减排的主要目标之一。甲烷是厌氧环境中有机物质降解过程的终端产物，天然来源的甲烷源于厌氧土壤系统(天然湿地、水域淤泥等)，人类活动引起的甲烷排放主要来源于人工稻田湿地、天然气开发、垃圾填埋场、煤炭开采、养殖场粪便等。在自然环境中甲烷的生物降解由甲烷氧化细菌完成，厌氧环境下生成的甲烷在途经水体或土壤时，被栖身于其间的甲烷氧化细菌氧化。因此，甲烷氧化细菌对自然环境下甲烷排放有重要影响，而利用技术手段，科学地使用甲烷氧化细菌对控制甲烷排放有重要意义。
发明内容
本发明提供一株甲基细菌(Methylobacter sp.)菌株，可高效降解甲烷气体，为使用生物手段控制甲烷排放提供了重要基础。
本发明降解甲烷气体的甲基细菌为甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2012年1月4日，保藏号为CGMCC No.5692；本发明甲基细菌Met18为革兰氏阴性菌，短杆状，细胞大小为(0.23μm～0.3μm)×(0.65μm～0.76μm)，无芽孢，无鞭毛；在MNMS培养基上28℃培养10d，菌落直径1-2mm较小，透明圆形，边缘整齐，表面光滑。
本发明甲基细菌Met18可在提供气态甲烷的MNMS培养基上生长，最适生长温度为28-32℃，最适生长环境pH为6.8。
本发明的甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18通过16S rDNA序列比对分析，与甲基细菌属(Methylobacter sp.)的亲缘关系最为接近，保守区相似性为99％。通过结合菌体形态特征、生长条件确定甲基细菌Met18为甲基细菌属(Methylobacter sp.)的一株新菌株，命名为甲基细菌Met18。
本发明甲基细菌Met18能够高效降解甲烷气体，甲基细菌Met18在甲烷气体浓度为30％的培养瓶中，培养9天对甲烷气体的降解率达到55％，培养15天对甲烷气体的降解率达到89％。
本发明的甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18，属于甲基细菌属(Methylobacter sp.)，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2012年1月4日，保藏号为CGMCC No.5692。
附图说明
图1为甲基细菌Met18和相近菌株的16S rDNA序列进行同源性比对构建的系统发育树图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式降解甲烷气体的甲基细菌为甲基细菌(Methylobactersp.)Met18，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2012年1月4日，保藏号为CGMCCNo.5692。
本实施方式甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18为革兰氏阴性菌，短杆状，细胞大小为(0.23μm～0.3μm)×(0.65μm～0.76μm)，无芽孢，无鞭毛；在MNMS培养基上28℃培养10d，菌落直径1-2mm较小，透明圆形，边缘整齐，表面光滑。
本实施方式甲基细菌Met18可在提供气态甲烷的MNMS培养基上生长，最适生长温度为28-32℃，最适生长环境pH为6.8。
具体实施方式二：本实施方式甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18由2010年8月份采集于黑龙江省汤原县水稻田中稻谷植株根部0～15cm的泥土中筛选得到。筛选按以下步骤进行：称取已晾干、粉碎好的泥土样品10.0g，装入加有玻璃珠和无菌水的三角瓶中，浸泡30min后，在180r/min的振荡器上振荡30mim，然后静止，取悬浊液在10000r/min离心10～15min，静止备用。用2.5ml医用注射器取1ml上清液加入到100ml MNMS培养基中，再通入100ml甲烷气体，每隔2-3d加一次甲烷气体，每次50-100ml。摇床培养120r/min 28℃培养9-15天，以发酵液浑浊，为第一次富集培养完成。再从第一次富集培养液中取1ml进行第二次富集培养，方法同上。连续富集培养不少于3次。富集培育后经MNMS固体培养基涂布分离培养，得到甲基细菌Met18。
MNMS培养基由1.0g/L的磷酸二氢钾、2.9g/L的十二水磷酸氢二钠、0.32g/L的七水硫酸镁、3.0g/L的硫酸二铵、10mL微量元素溶液和990mL蒸馏水组成，pH值为6.8。其中微量元素溶液组成(mg/L)如下：0.287mg/L七水硫酸锌、0.223mg/L七水硫酸锰、0.062mg/L硼酸，0.048mg/L二水钼酸钠、0.048mg/L六水三氯化钴、0.083mg/L碘化钾、3.5mg/L二水氯化钙和蒸馏水组成。
MNMS固体培养基由1.0g/L的磷酸二氢钾、2.9g/L的十二水磷酸氢二钠、0.32g/L的七水硫酸镁、3.0g/L的硫酸二铵、10mL微量元素溶液和990mL蒸馏水组成，pH值为6.8。其中微量元素溶液组成(mg/L)如下：0.287mg/L七水硫酸锌、0.223mg/L七水硫酸锰、0.062mg/L硼酸，0.048mg/L二水钼酸钠、0.048mg/L六水三氯化钴、0.083mg/L碘化钾、3.5mg/L二水氯化钙、琼脂和蒸馏水组成，其中琼脂的质量浓度为2％。
对筛选得到的甲基细菌Met18进行分子鉴定，按以下步骤进行：提取菌株的总DNA，采用细菌的16S rDNA通用引物，以基因组DNA为模板进行PCR扩增。然后利用胶回收试剂盒(购自于大连宝生物工程有限公司)回收纯化PCR产物，之后进行克隆、转化，筛选阳性克隆子菌落，经扩大培养后委托上海生工生物技术有限公司测序。
甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18的16SrDNA序列长度为1498bp，其序列如SEQID NO：1所示，测序结果与GenBank中的16S rDNA序列进行同源性比对，然后用软件构建系统发育树(如图1所示)，以确定菌株的种属关系。同源性分析结果表明，该序列与甲基细菌属(Methylobacter sp.)的亲缘关系最为接近，保守区相似性为99％。通过结合菌体形态特征、生长条件确定甲基细菌Met18为甲基细菌属(Methylobacter sp.)的一株新菌株，命名为甲基细菌Met18。
对本实施方式甲基细菌Met18降解甲烷气体的降解率进行测定，具体方法如下：
用2.5ml医用注射器取106cfu/ml的菌悬液1ml，转入已加入100ml MNMS培养基的医用点滴塑料瓶中，用50ml医用注射器加入100ml甲烷气体，每隔2-3天加一次甲烷气体，每次50-100ml。28℃培养9-15天，以发酵液浑浊，为菌液制备完成。向培养瓶中充入定量甲烷气体，使得培养瓶中甲烷气体浓度范围在30％左右，摇床培养120r/min 28℃，培养9天降解率达到55％，培养15天降解率达到89％。利用气相色谱检测培养瓶中甲烷气体浓度变化。气相色谱条件：柱温80℃，检测器温度：120℃，气化室温度120℃，载气氮气流量70ml/min，燃气氢气流量75ml/min，助燃气空气流量900-1000ml/min，色谱柱：5％DNP+5％有机肥土。
Figure IDA0000139891860000011
Figure IDA0000139891860000021

Claims (1)

1.一株降解甲烷气体的甲基细菌，其特征在于降解甲烷气体的甲基细菌为甲基细菌(Methylobacter sp.)Met18，保藏在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，保藏日期为2012年1月4日，保藏号为CGMCCNo.5692。
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