CN106399172B - 降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌及其应用,属于环境微生物应用技术领域。该菌株的名称为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)GW‑1,保藏编号:CCTCC NO:M2015246,是从富含SDS的土壤中分离出的一株细菌,近球形短杆状、个体较小,革兰氏阴性,不产芽孢。在LB平板上37℃培养菌落不透明,光滑、湿润,呈白色,中心凸起,边缘不规则;在LB平板上28℃培养产生红色色素。粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)能有效降解十二烷基硫酸钠,可用于制备降解SDS的制剂。

Description

降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌及其应用
技术领域
本发明涉及一种能高效降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌及其应用,属于环境微生物应用技术领域。
背景技术
表面活性剂(Surface active agen,surfactant)是指分子中同时含有亲水基团和疏水基团,并在较低浓度时能显著降低介质表面张力的一类化合物。目前,人工合成的表面活性剂广泛应用于工农业生产中,如洗涤剂、农用化学喷雾等,致使大量的表面活性剂残留于环境中,造成日益严重的环境污染。有研究表明,表面活性剂有可能破坏细胞组织,引起人体过敏、农作物老化早衰,污染水质并毒害水生生物。
十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate SDS)是一种重要的阴离子表面活性剂,极易溶于水,在液体洗涤剂及化学试剂工业生产中应用广泛。SDS毒性较大且不易被降解,在环境中的大量累积对人体及水生生物具有潜在危害,易造成土壤及水体生态系统的破坏。研究表明,SDS对克氏原鳌虾、斑马鱼、卤虫等水生生物均有较强的毒害作用。
目前针对SDS的污染治理主要有物理法、化学法和生物降解法。物理法(超滤、吸附、气浮)设备简单,但不能解决二次污染问题。化学法处理费用较高,同时也存在二次污染问题。在天然水体中,SDS的降解主要依赖于微生物作用,其降解速度与微生物浓度呈正比关系。利用微生物降解SDS具有安全、投资少,环境友好无二次污染等优点。
近年来,已先后发现若干种对SDS具有降解效果的微生物,如湖南大学颜丙花等筛选的一株放线菌,72h对SDS的降解率达90.0%,兰州大学李田等筛选的一株假单胞菌,在pH6~9时对SDS的降解率达90.0%,关向杰等筛选的一株不动杆菌,对初始浓度400mg/L的SDS的降解率为94.0%。筛选高效菌株降解SDS已成为研究的趋势和热点,而目前关于生物降解SDS的研究中,尚没有关于粘质沙雷氏菌降解能力的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种能高效降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌。
同时,本发明还提供一种沙雷氏菌的应用。
最后,本发明再提供一种降解SDS的制剂。
为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:
降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌,其名称为粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)GW-1,保藏编号:CCTCC NO:M2015246,保藏日期:2015年4月24日,保藏单位:中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏地址:中国武汉.武汉大学(湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学保藏中心)。
粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)GW-1是从土壤中分离筛选出的一株细菌,近球形短杆状,个体较小,革兰氏阴性,不产芽孢。在LB平板上37℃培养菌落不透明,光滑、湿润,呈白色,中心凸起,边缘不规则;在LB平板上28℃培养产生红色色素。生理生化实验表明:该菌明胶液化实验、糖醇发酵实验(蔗糖、甘露醇、山梨醇)、V-P实验结果均为阳性,甲基红实验、吲哚实验结果均为阴性。16s rDNA测序结果显示该菌16s rDNA序列(测序引物及序列详见序列表)与粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens strain T237)同源性达99%。
沙雷氏菌的应用,具体为粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)在降解SDS中的应用,以及制备降解SDS制剂中的应用。
降解SDS的制剂,其包含粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)。
本发明的有益效果:
本发明粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)是从富含SDS的土壤中分离出的一株细菌,近球形短杆状、个体较小,革兰氏阴性,不产芽孢;在LB平板上37℃培养菌落不透明,光滑、湿润,呈白色,中心凸起,边缘不规则;在LB平板上28℃培养产生红色色素。该菌能有效降解十二烷基硫酸钠,可用于制备降解SDS的制剂。
保藏证明和存活证明说明
保藏菌株:粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)GW-1,保藏编号:CCTCC NO:M2015246,保藏日期:2015年4月24日,保藏单位:中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏地址:中国武汉.武汉大学(湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学保藏中心)。
附图说明
图1为粘质沙雷氏菌GW-1的形态图。
具体实施方式
下述实施例仅对本发明作进一步详细说明,但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌的分离和筛选方法,包括以下步骤:
1)从开封市某洗衣粉生产厂家周边取土样20份,作为降解菌分离筛选的材料;
2)选用LB培养基,以稀释涂布平板法对所采土样进行菌株分离,共获得162株细菌;
3)以LB培养基为基础培养基,配制含不同浓度SDS(50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L)的加富培养基;将已获得的162株细菌分别划线接种于含不同浓度SDS的加富培养基平板上,37℃过夜培养,通过观察菌株生长情况对菌株进行初步筛选,筛出5株对高浓度SDS稳定耐受的细菌;
4)分别将以上5株细菌接种于降解率测定用培养基(200mg/L SDS,5g/L葡萄糖,余量为水)中,37℃培养48小时;采用亚甲基蓝法测定不同菌株对SDS的降解率,经比较得到SDS降解能力最为突出的菌株GW-1。
沙雷氏菌的鉴定分类
1)细胞形态及理化检验
粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)GW-1近球形短杆状、个体较小,革兰氏阴性,不产芽孢。在LB平板上37℃培养菌落不透明,光滑、湿润,呈白色,中心凸起,边缘不规则;在LB平板上28℃培养产生红色色素。
生理生化实验表明:该菌明胶液化实验、糖醇发酵实验(蔗糖、甘露醇、山梨醇)、V-P实验结果均为阳性,甲基红实验、吲哚实验结果均为阴性。
2)16s rDNA基因序列
纯化菌株GW-1,取单菌落划线培养,利用引物27F、1492R(见序列表中SEQ IDNO.1、SEQ ID NO.2)扩增16s rDNA基因序列,并送上海生工生物技术服务公司进行测序,测序结果见序列表中SEQ ID NO.3。结果显示,该菌16s rDNA序列与粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens strain T237)的同源性达99%。
试验例
1、沙雷氏菌的培养:
1)试管斜面培养
配制LB培养基(配方为:2%酵母提取物,1.5%蛋白胨,2%葡萄糖,2%NaCl,1.8%琼脂,pH7),制备试管斜面,将粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)接种到试管斜面上,于37℃下培养2天获得试管种。
2)培养皿划线培养
采用上述LB培养基倒平板,划线接种粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246),于37℃下培养24h,获得用于液体培养的单菌落。
2、沙雷氏菌对SDS的降解试验
1)降解率测定用培养基
降解率测定用培养基的配方如下:200mg/L SDS,5g/L葡萄糖,余量为水。
2)降解率测定方法
配制降解率测定用培养基,分装至250mL三角瓶中,装样量为50mL/瓶。将粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)单菌落接种于灭菌后的培养基中,37℃、200rpm振荡培养,48h后取样,将培养物于8000rpm离心20min,取上清液于三角瓶中,测定SDS浓度,并计算菌种对SDS的降解率。
SDS浓度测定采用亚甲基蓝分光光度计法,将待测样品稀释至标准曲线所测浓度范围,滴加几滴酚酞为指示剂,滴加4%NaOH至水溶液呈紫红色,再滴加3%H2S04使红色刚好褪去。取200μL调好pH值的溶液加入1.5mL离心管中,再向离心管加入50μL亚甲基蓝(5%的亚甲蓝溶液,在使用前1:10稀释),最后再加入600μL氯仿,4000rpm离心5min。取氯仿相用分光光度计在650nm测吸光度。
分光光度法背景对照为不含SDS的降解率测定培养基。
3)降解率计算方法
SDS降解率=(Cck-Ct)/Cck×100%,其中Cck为空白处理中SDS的浓度,Ct为振荡培养若干天后残留的SDS浓度。
4)试验结果
亚甲基蓝分光光度计发测定SDS浓度需要先制作标准曲线,试验得到标准曲线为:y=0.06106x+0.03767,R2=0.99923。根据标准曲线计算48h后SDS浓度为12.1mg/L,代入降解率计算公式得到降解率为93.95%。
实施例2
沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)在降解SDS中的应用,具体为:取粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)扩大培养,收集菌体,投加菌体及少量葡萄糖到含有SDS的污水中即可。
实施例3
降解SDS的制剂,其制备步骤为:取粘质沙雷氏菌(CCTCC NO:M2015246)扩大培养,收集菌体,加甘油冻存(常规操作)即可。

Claims (4)

1.降解十二烷基硫酸钠的沙雷氏菌,其特征在于:该菌的名称为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)GW-1,保藏编号:CCTCC NO: M2015246。
2.如权利要求1所述的沙雷氏菌在降解十二烷基硫酸钠中的应用。
3.如权利要求1所述的沙雷氏菌在制备降解十二烷基硫酸钠的制剂中的应用。
4.降解十二烷基硫酸钠的制剂,其特征在于:该制剂包含权利要求1中所述的沙雷氏菌。
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