CN104845911A - 赤杆菌及其在降解十溴联苯醚中的应用 - Google Patents
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Abstract
赤杆菌及其在降解十溴联苯醚中的应用，涉及微生物应用领域。赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125，保藏编号为CCTCC NO.M2015210。赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125可在降解十溴联苯醚中应用。降解十溴联苯醚的方法：将赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125接种于十溴联苯醚为唯一碳源的液体培养基中，避光条件下置于摇床中富集培养。赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125在pH7.4，28℃，摇床的转动频率为160rpm，在以十溴联苯醚为唯一碳源的降解培养基中培养8天，该菌对十溴联苯醚的降解率达到85％。
Description
技术领域
本发明涉及微生物应用领域，具体是涉及赤杆菌及其在降解十溴联苯醚中的应用。
背景技术
多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一类的溴系阻燃剂，被广泛应用于电子、电器、化工、纺织以及建筑等领域。PBDEs主要的工业产品有三种：五溴联苯醚(Penta-BDE)、八溴联苯醚(Octa-BDE)、十溴联苯醚(Deca-BDE)。其中含溴量最高的十溴联苯醚是目前市场上需求量最大的一类。十溴联苯醚为一种非反应添加型阻燃剂，由于缺少化学键的束缚，在生产、运输、使用以及废弃物处理等过程中很容易释放到环境介质中。且十溴联苯醚具有环境持久性、生物易积累性及疏水亲脂性等特点，易吸附于颗粒物和沉积物中，并可以在环境中长距离迁移，在土壤、水体(及沉积物)、大气、及各类生物体(人体、鱼类、贝类等)等各种环境介质中均有检出。目前，五溴联苯醚和八溴联苯醚被禁用，而十溴联苯醚在今后的一段时间内仍将被大量生产和使用，且有逐年增加的趋势。实验数据表明，十溴联苯醚具有潜在的致癌性以及对子代免疫功能产生影响等。十溴联苯醚在各种环境介质中的长期积累，已经对环境及生物健康构成巨大的威胁。因此，十溴联苯醚的降解研究已成为环保工作者关注的热点问题之一。
关于十溴联苯醚的降解方法主要有零价铁还原法、光降解法和微生物降解法等。微生物降解方法包括微生物厌氧降解和微生物好氧降解。厌氧降解主要为还原脱溴的过程，即不断脱去溴原子而产生低溴代联苯醚，再进一步降解，该过程所需时间较长。而好氧降解则主要为共代谢作用，耗时较短、降解效率高。因为十溴联苯醚好氧降解的研究处于初始阶段，相关的研究报道较少，所以筛选高效的十溴联苯醚好氧降解菌并探讨其降解特性，对于十溴联苯醚的环境污染处理具有重要的科学意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125。
本发明的另一目的在于提供赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125在降解十溴联苯醚中的应用。
所述赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125，已于2015年4月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，邮编：430072，保藏中心保藏编号为CCTCC NO.M 2015210。
所述赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125是从福建省厦门市近海表层沉积物(E118°10′，N24°39′)中分离筛选得到，属于赤杆菌科(Erythrobacteraceae)。
赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的富集筛选采用等浓度添加污染物作为其生长的唯一碳源，在人工海水培养基MMC(NaCl 24g/L，NH4NO31g/L，KCl 0.7g/L，KH2PO42.0g/L，Na2HPO43.0g/L，pH 7.4，MgSO47g/L)中加入十溴联苯醚-二氯甲烷溶液及微量元素(CaCl2mg/L，FeCl3·6H2O 50mg/L，CuSO40.5mg/L，MnCl2·.H2O 0.5mg/L，ZnSO4·.7H2O 10mg/L)，十溴联苯醚浓度为100mg/L，pH7.4。该菌落为圆形，边缘规则整齐，橙色，光滑，湿润，凸起；菌体呈短杆状，革兰氏染色阴性。
所述赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125可在降解十溴联苯醚中应用。
所述降解十溴联苯醚的方法可为：将赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125接种于十溴联苯醚为唯一碳源的液体培养基中，避光条件下置于摇床中富集培养。
所述十溴联苯醚降解培养基DM(Degradation Medium)是人工海水培养基MMC(NaCl24g/L，NH4NO31g/L，KCl 0.7g/L，KH2PO42.0g/L，Na2HPO43.0g/L，pH 7.4，MgSO47g/L)中加入十溴联苯醚-二氯甲烷溶液及微量元素(CaCl 2mg/L，FeCl3·6H2O 50mg/L，CuSO40.5mg/L，MnCl2·.H2O 0.5mg/L，ZnSO4·.7H2O 10mg/L)，十溴联苯醚浓度为50mg/L，pH7.4。
所述降解条件为pH7.4，温度为28℃，摇床的转动速率为160rpm。
所述十溴联苯醚降解培养基DM中十溴联苯醚为唯一碳源。
培养物经GC-MSD测定，可分析该菌株对十溴联苯醚的降解效果，在以十溴联苯醚为唯一碳源的情况下，该菌株对十溴联苯醚具有一定的降解作用。
本发明的有益效果如下：
本发明的赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125在pH7.4，28℃，摇床的转动频率为160rpm，在以十溴联苯醚为唯一碳源的降解培养基中培养8天，该菌对十溴联苯醚的降解率达到85％。
附图说明
图1为基于AW-CT125菌株的16S rRNA序列所构建的系统发育树。
图2为BDE-209甲苯-异辛烷混合溶液(v/v＝1∶9)标准溶液总离子流色谱图。
图3为BDE-209特征图谱(m/z)。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
一、赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的分离和鉴定
1、赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的富集、分离和纯化
培养基：
人工海水培养基(MMC):每升培养基中含有NaCl 24g，NH4NO31g，KCl 0.7g，KH2PO42.0g，Na2HPO43.0g，pH 7.4，MgSO47g(灭菌后加入)。
微量元素盐溶液：每升微量元素盐溶液中含有CaCl 2mg，FeCl3·6H2O 50mg，CuSO40.5mg，MnCl2·.H2O 0.5mg，ZnSO4·.7H2O 10mg。
海生菌琼脂2216培养基和海生菌肉汤2216培养基购买于碧迪医疗器械(上海)有限公司。
十溴联苯醚母液：有机溶剂二氯甲烷，浓度为1g/L。
本发明的赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125是从厦门附近海域所采集的表层沉积物经富集、分离、纯化而得。
样品富集及单菌株分离纯化方法：取3～5g沉积物样品添加于含有100mL培养基(人工海水培养基+微量元素盐溶液)的250mL的三角烧瓶中，加入十溴联苯醚作为菌株生长所需要的唯一碳源，浓度为100mg/L。把三角烧瓶用锡箔纸做避光处理，置于28℃、160rpm摇床中震荡培养。震荡培养分4个阶段，每阶段的时间为4w，四个阶段的不同之处为在第一阶段的富集培养基中加入5mL海生菌肉汤2216培养基，为菌体生长提供丰富的营养物质，而第二、三、四阶段未添加该培养基。取1mL上一阶段的富集培养液作为下一阶段的菌种来源接种到新的培养基中。待第四阶段富集培养结束后，取1mL第四阶段的富集培养液，用无菌超纯水进性10倍梯度稀释，然后取10-5～10-7倍的稀释液涂布于海生菌琼脂2216平板培养基上。涂布后的平板置于28℃恒温培养箱中避光培养5天，从平板上挑出不同形态的单菌落，在海生菌琼脂2216十溴联苯醚平板培养基上划线纯化，收集部分菌体用于提取DNA，同时保藏菌种。
赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的获得：100mL培养基(人工海水培养基+微量元素盐溶液)，以十溴联苯醚(50mg/L)为唯一碳源的培养基作为实验组，不加十溴联苯醚的培养基作为对照组，实验组和对照组设立三个重复组。接入纯化后的单菌株，使培养基的OD600值在0.23～0.25范围内。将接种后的实验组和对照组置于28℃、160rpm的摇床中震荡培养(培养基做避光处理)。培养5d后，取富集培养液，OD600条件下测得吸光值。且通过肉眼观察最终获得十溴联苯醚降解菌株，实验中的编号为TAW-CT125。
2、菌株的鉴定
(1)菌体及菌落的形态特征：
采用常规的细菌生理生化鉴定方法和电子显微镜观察，赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的细胞为革兰氏阴性，在2216E固体平板培养基上培养48h，菌落形态为圆形，边缘整齐，橙色，光滑，湿润，凸起，菌落直径为1～1.5mm。
(2)菌体的遗传特征：
通过对赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的16S rRNA序列测定和在Ez-biocloud网站上进行同源性分析，该序列与模式菌株Erythrobacter odishensis JA747(T)HE680094的16S rRNA序列的同源性达到98.89％。根据菌株命名法则，菌株TAW-CT125属于赤杆菌属，被命名为赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125。基于赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的16S rRNA序列所构建的系统发育树如图1。赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的16S rRNA序列如下：
综合上述的生理生化特性、16S rRNA基因序列比对结果，本发明中的菌株属于赤杆菌属，命名为赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125。
实施例二
赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125对十溴联苯醚的降解分析：
人工海水培养基(MMC):每升培养基中含有NaCl 24g，NH4NO31g，KCl 0.7g，KH2PO42.0g，Na2HPO43.0g，pH 7.4，MgSO47g(灭菌后加入)。
微量元素盐溶液：每升微量元素盐溶液中含有CaCl 2mg，FeCl3·6H2O 50mg，CuSO40.5mg，MnCl2·.H2O 0.5mg，ZnSO4·.7H2O 10mg。
富集培养基EM(Enrichment Medium)：海生菌肉汤2216培养基。
十溴联苯醚降解培养基：100mL MMC培养基+微量元素。
赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125增殖培养：在无菌的条件下，将菌株接种到装有500mL海水肉汤培养(2216)的1L的灭菌锥形瓶中，置于恒温摇床内，28℃、160rpm，培养48h。
取富集培养的菌液于500mL的灭菌离心瓶中，在以6000r/min的转速离心10min。之后用无菌生理盐水反复洗涤并离心2～3次，配成一定浓度的菌悬液，将菌悬液接种到十溴联苯醚降解培养基中，十溴联苯醚的浓度为50mg/L。锥形瓶用锡纸包裹，避免光照对实验影响。样品经GC-MS测定，分析赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125对十溴联苯醚的降解效果。
GC-MS型号及参数设置：
型号：GC-MSD。
色谱柱：超高惰性GC毛细管柱，DB-5MS UI(15m×0.250mm×0.25μm)、货号122-5512UI，美国安捷伦公司。
仪器工作条件：进样口温度：290℃；进样方式：脉冲不分流进样；进样体积：1μL；流量及模式：1mL/min、恒流模式；四级杆温度：150℃；离子源温度：250℃；程序升温：初始温度120℃、保持2min，40℃/min升到250℃，10℃/min升到310℃，保留10min。
十溴联苯醚出峰时间：浓度为50mg/L的十溴联苯醚标准品(购买于中国计量科学研究院，标物编号GBW 08709)上机检测，得到十溴联苯醚总离子流图(如图2)，其保留时间为17.834。十溴联苯醚的特征离子的质荷比有207、398、797、959等(如图3)，其中选定398作为定量离子。
十溴联苯醚工作曲线制作：配制浓度为30、40、50、60、80mg/L的十溴联苯醚-二氯甲烷标准溶液，绘制十溴联苯醚浓度-峰面积标准曲线，此标准曲线为y＝4109.1x–69881，R2＝0.9991。
赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125对十溴联苯醚的降解率：以不接种赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的培养基作为对照组，以接种赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125(接菌量约为3g/L)的培养基作为实验组，实验组和对照组均设置3个平行样。置于恒温摇床中，28℃、160r/min震荡培养8d。利用GC-MS检测实验组和对照组中十溴联苯醚并通过十溴联苯醚工作曲线计算出十溴联苯醚的残留量。赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125对十溴联苯醚的8天降解率为85％。
Claims (4)
1.赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125，已于2015年4月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏中心保藏编号为CCTCC NO.M 2015210。
2.如权利要求1所述赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125的富集筛选方法，其特征在于采用等浓度添加污染物作为其生长的唯一碳源，在人工海水培养基MMC中加入十溴联苯醚-二氯甲烷溶液及微量元素，十溴联苯醚浓度为100mg/L，pH7.4；该菌落为圆形，边缘规则整齐，橙色，光滑，湿润，凸起；菌体呈短杆状，革兰氏染色阴性；所述人工海水培养基MMC的组成为：NaCl 24g/L，NH4NO3 1g/L，KCl 0.7g/L，KH2PO4 2.0g/L，Na2HPO4 3.0g/L，pH 7.4，MgSO4 7g/L；所述微量元素包括CaCl 2mg/L，FeCl3·6H2O 50mg/L，CuSO4 0.5mg/L，MnCl2·.H2O 0.5mg/L，ZnSO4·.7H2O 10mg/L。
3.如权利要求1所述赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125在降解十溴联苯醚中应用。
4.如权利要求3所述应用，其特征在于所述降解十溴联苯醚的方法为：将赤杆菌(Erythrobacter sp.)TAW-CT125接种于十溴联苯醚为唯一碳源的液体培养基中，避光条件下置于摇床中富集培养；降解的条件为pH7.4，温度为28℃，摇床的转动速率为160rpm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105624058A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-06-01 | 辽宁省海洋水产科学研究院 | 一株海洋柴油降解菌bhb-16及其固定化方法 |
| CN106434408A (zh) * | 2016-05-11 | 2017-02-22 | 中山大学 | 一种具有降解溴代阻燃剂功能的柠檬酸杆菌y3及其应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0889241A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | β−カロチンの生産に有用な遺伝子およびβ−カロチンの製造方法 |
| CN103409349A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-27 | 东华大学 | 长野雷夫松氏菌及其对十溴联苯醚的降解方法 |
| CN103642713A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-03-19 | 华南理工大学 | 一种用于降解十溴联苯醚废水的优势菌群及其制备方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0889241A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | β−カロチンの生産に有用な遺伝子およびβ−カロチンの製造方法 |
| CN103409349A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-27 | 东华大学 | 长野雷夫松氏菌及其对十溴联苯醚的降解方法 |
| CN103642713A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-03-19 | 华南理工大学 | 一种用于降解十溴联苯醚废水的优势菌群及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 杨志浩等: "多溴联苯醚的微生物降解研究进展", 《生态科学》 * |
| 江虹等: "BDE209好氧降解菌的筛选及降解特性研究", 《安全与环境学报》 * |
| 赵宇等: "一株十溴联苯醚高效好氧降解菌的筛选、鉴定及降解特性", 《微生物学通报》 * |
| 赵苒等: "近岸海水中十溴联苯醚抗性菌的筛选、分离及鉴定", 《第十五届中国科协年会第8分会场：环境科技创新与生态环境建设研讨会论文集》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105624058A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-06-01 | 辽宁省海洋水产科学研究院 | 一株海洋柴油降解菌bhb-16及其固定化方法 |
| CN106434408A (zh) * | 2016-05-11 | 2017-02-22 | 中山大学 | 一种具有降解溴代阻燃剂功能的柠檬酸杆菌y3及其应用 |
| CN106434408B (zh) * | 2016-05-11 | 2019-10-01 | 中山大学 | 一种具有降解溴代阻燃剂功能的柠檬酸杆菌y3及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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