CN115322917B - 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用 - Google Patents

一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115322917B
CN115322917B CN202110509314.4A CN202110509314A CN115322917B CN 115322917 B CN115322917 B CN 115322917B CN 202110509314 A CN202110509314 A CN 202110509314A CN 115322917 B CN115322917 B CN 115322917B
Authority
CN
China
Prior art keywords
strain
methane chloride
anaerobic
degrading
degradation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110509314.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115322917A (zh
Inventor
严俊
金慧娟
杨毅
李秀颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Applied Ecology of CAS
Original Assignee
Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Applied Ecology of CAS filed Critical Institute of Applied Ecology of CAS
Priority to CN202110509314.4A priority Critical patent/CN115322917B/zh
Publication of CN115322917A publication Critical patent/CN115322917A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115322917B publication Critical patent/CN115322917B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/02—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by biological methods, i.e. processes using enzymes or microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/341—Consortia of bacteria
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/04—Pesticides, e.g. insecticides, herbicides, fungicides or nematocides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/20—Organic substances
    • A62D2101/22—Organic substances containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一株新型厌氧细菌及其在一氯甲烷污染物降解中的应用，属于环境修复领域。该新型细菌被命名为一氯甲烷降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM，已于2021年4月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.1.17885。本发明所提供的菌株CM及其在环境生物修复中的应用，菌株CM在厌氧无机盐培养基中以CO2为碳源，4d完全降解220μmol的一氯甲烷，降解污染物的同时起到了固碳的效果；采用该菌株进行一氯甲烷降解终产物为乙酸、甲酸和氢气等营养物质，为原位生态系统中的其它种群的生长提供了支持，减少了环境修复过程外源营养物质添加的成本。

Description

一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用
技术领域
本发明公开了环境污染修复领域，具体为一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用。
背景技术
一氯甲烷是自然界产生的最丰富的一种挥发性卤代有机化合物，其主要来源是海洋中的生物地质化学过程(300-1300Gg/Y)，例如，为了抵御掠食者，海洋浮游植物通过独特的酶系统合成并释放一氯甲烷。一氯甲烷曾被广泛用作冰箱的制冷剂，目前主要被用作除草剂、油类和树脂萃取剂以及合成其它卤代化合物的中间体等。一氯甲烷污染可引发一系列的生态环境健康问题。例如，长期或反复的接触对人类神经系统及肾脏、肝脏等器官具有毒性效应，如引起呼吸麻痹、神经变性及定向障碍等症状。世界卫生健康组织(WHO)将一氯甲烷归类为一种三类致癌物，并指出人体吸入的一氯甲烷不应超过0.009ppm。此外，一氯甲烷还是一种臭氧消耗物质，对臭氧层的破坏贡献率据估计高达15％。
目前只有少量关于一氯甲烷降解菌的报道。其中，Hyphomicrobium sp.MC1分离于瑞士一家污水处理厂，同为α-变形菌纲的Celeribacter indicus P73和Leisingeramethylohalidovorans MB2分离于海洋环境样品，以上菌株均为好氧降解菌。截至目前，唯一一株一氯甲烷厌氧降解细菌是于1991年被发现的Acetobacterium dehalogenans MC，但该菌株分离于德国某污水消化池而不是海洋环境。
相比于一氯甲烷，其它常见卤代烃类污染物的生物降解主要由有机卤呼吸细菌完成。例如，脱卤球菌(Dehalococcoides)可以将氯代烯烃类化合物转化为无毒的乙烯。这些有机卤呼吸细菌的生长条件较为严苛，专性利用氢气或甲酸作为电子供体，乙酸作为碳源，需要原位生态环境中其它合作种群来提供以上这些营养元素以支持其降解活性。因此，获得一种在降解一氯甲烷的同时能支持共存有机卤污染物降解的生物材料是环境生物修复工程的一个重要需求。
发明内容
本发明目的在于提供一株一氯甲烷厌氧降解细菌Chloromethanomonasloeffleri CM及其在环境生物修复中的应用。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一株一氯甲烷厌氧降解单胞菌，菌株为一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM，其已于2021年4月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC NO.1.17885，以下简称为菌株CM。
所述菌株CM在30mM碳酸氢钠缓冲盐的厌氧无机盐培养基中以CO2为碳源，以一氯甲烷污染物为能源底物进行生长。
所述菌株CM分离于辽宁省葫芦岛渤海入海口的海洋沉积物样品，在含一氯甲烷和CO2的厌氧无机盐培养基中生长。
所述菌株CM的分离培养技术，包括如下步骤：在含有海洋沉积物并添加了一氯甲烷的培养基中富集并传代培养十次。以此混合菌液为接种源，使用绝迹稀释分离法获得近似纯培养物，接着在无机盐半固体琼脂糖培养基中进行多重稀释，最后在厌氧培养箱内在1.5％琼脂糖固体平板上进行涂布分离并挑取单菌落。
一种一氯甲烷厌氧降解单胞菌的应用，所述菌株在降解有机卤污染物中的应用。
所述的菌株CM在厌氧无机盐培养基34℃培养时，一氯甲烷的降解周期约为4天，平均降解速率为4.58μmol/h。
一种一氯甲烷厌氧降解单胞菌的应用，所述菌株在为有机卤呼吸细菌降解有机卤污染物中提供电子供体和碳源的应用。
一种降解有机卤污染物的制剂，制剂含所述一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM。
所述一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM为该菌株的培养物、培养浓缩物、浓缩物分离上清液或培养菌悬液。
所述培养物在30mM碳酸氢钠缓冲盐的厌氧无机盐培养基中以CO2为碳源，以一氯甲烷污染物为底物进行生长；所述培养浓缩物为所得培养物经过离心分离，并将菌体保存至密封的厌氧小瓶中，即可得到培养浓缩物。
所述制剂为含所述本发明一氯甲烷厌氧降解菌株CM和有机卤呼吸细菌。
所述有机卤呼吸细菌为负责降解氯代烯烃污染物的脱卤球菌BAV1菌株,该菌株为专性厌氧脱氯菌。
一种降解有机卤污染物的制剂的应用，其特征在于：所述制剂在降解氯代烯烃和氯甲烷复合污染物中的应用。
所述的菌株CM产生甲酸、乙酸和氢气。共培养条件下，这些代谢产物可作为其它有机卤呼吸细菌的营养成分，从而支持共存有机卤污染物的生物降解。
本发明所具有的优点：
本发明于海洋沉积物样品中分离获得该菌株，在分类水平上属于Chloromethanomonas loeffleri；该菌株CM在厌氧无机盐培养基中以CO2为碳源，4d完全降解220μmol的一氯甲烷，降解污染物的同时起到了固碳的效果；同时，该菌株对一氯甲烷降解的终产物为乙酸、甲酸和氢气等物质，可为原位生态系统中的其它种群的生长提供营养支持，减少环境修复过程外源营养物质添加的成本；另外，该菌株CM与有机卤呼吸细菌的共培养体系可同时降解一氯甲烷和顺式二氯乙烯，对复合有机氯化物污染的环境进行高效修复。
附图说明：
图1为本发明的一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM菌株的扫描电镜图；
图2为本发明的一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM和相近菌株的16S rRNA基因序列的同源性比对构建的系统发育进化树；
图3为本发明的一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM对一氯甲烷的厌氧降解曲线；
图4为本发明的一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM菌株在不同温度、pH及盐度下对一氯甲烷降解的速率；
图5为本发明的一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM与脱卤球菌BAV1共培养条件下的一氯甲烷和二氯乙烯的降解曲线。
具体实施方式：
以下结合实例对本发明的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本发明，并不局限于本发明。
本发明菌株CM分离于海洋沉积物样品，在分类水平上属于Chloromethanomonasloeffleri；该菌株CM在厌氧无机盐培养基中以CO2为碳源，4d完全降解220μmol的一氯甲烷，降解污染物的同时起到了固碳的效果；通过该菌株进行一氯甲烷降解终产物为乙酸、甲酸和氢气等营养物质，为原位生态系统中的其它种群的生长提供了支持，减少了环境修复过程外源营养物质添加的成本。
下述实施例中所使用的实验方法、材料和试剂，若无特别说明，均为常规方法。
每升无机盐厌氧培养基含：NaCl 1.0g,MgCl2·6H2O 0.5g，KH2PO4 0.2g，NH4Cl0.3g，KCl 0.3g，CaCl2·2H2O 0.015g，FeCl2·4H2O 1.5mg，CoCl2·6H2O 190μg，MnCl2·4H2O100μg，ZnCl2 70μg，H3BO3 6μg，Na2MoO4·2H2O 36μg，NiCl2·6H2O 24μg，CuCl2·2H2O 2μg，Na2SeO3·5H2O 6μg，Na2WO4·2H2O 8μg，刃天青钠0.025％(w/v)作为氧指示剂。培养基顶空在通高纯N2的情况下加热沸腾并于冰浴中冷却至室温后，加入24mg L-半胱氨酸、48mgNa2S·9H2O及77mg二硫苏糖醇(DTT)作为还原剂去除氧气，加入NaHCO3 2.52g(30mM)作为缓冲剂，用CO2调节培养基pH至7.2-7.3。将培养基顶空置换为N2/CO2(80/20，v/v)混合气后，分装100mL培养基至160mL血清瓶中，并用丁基胶塞和铝盖封口，121℃下高压灭菌30min。
用于细菌分离的半固体及平板固体培养基：培养基的制备及成分同上。半固体培养基的制备方法：培养基在分装时，在含9mL培养基的血清瓶中加入1％(w/v)低凝胶温度(＜30℃)的琼脂制备成半固体凝胶培养基。平板固体培养基的制备方法：在含100mL培养基的血清瓶中加入1.5％(w/v)普通琼脂糖，密封灭菌后，快速转移到厌氧手套箱中，并于凝固前倒平板得到无氧的平板固体培养基。
Wolin复合维生素的配制：生物素20μg/L、叶酸20μg/L、盐酸吡哆醇100μg/L、核黄素50μg/L、硫胺素50μg/L、泛酸50μg/L、尼克酸50μg/L、维生素B12 50μg/L、对氨基苯甲酸50μg/L、硫辛酸50μg/L，用孔径0.22μm过滤膜过滤维生素溶液至无菌的2mL离心管中,储存于-20℃备用，每100mL培养基加入0.1mL的Wolin复合维生素。
有机氯化物及乙烯的气相色谱检测方法：应用气相色谱法定量分析一氯甲烷，二氯乙烯，一氯乙烯，乙烯的过程。具体分析方法如下，安捷伦7890B气相色谱串联火焰离子化检测器(FID)，装载DB-624毛细管柱(Agilent，60m×0.32mm×1.8μm)。气相色谱参数如下：进样口温度200℃；初始柱温60℃保持2min，然后以25℃/min的速度升温到200℃并保持1min；He作为载气，柱流速3mL/min；检测器温度300℃；燃气为H2，流速30mL/min，助燃剂为合成空气，流速350mL/min，尾吹气为氮气，流速25mL/min。每隔一段时间，气体样品(100μL)从培养瓶顶空取出并手动注入气相色谱仪分析。
实施例1：本发明氯甲烷厌氧降解菌株CM的富集、分离与鉴定
(1)菌株CM的富集：将采集于辽宁省葫芦岛渤海入海口(东经40°44′52″，南纬120°59′45″)的底泥样品、无机盐培养基及其它所需无菌材料放置在含有N2/H2(95/5,v/v)的厌氧手套箱内约2h，向含培养基的血清瓶中加入约3g底泥样品，盖好密封胶塞后将血清瓶转移出手套箱。使用注射器加入Wolin复合维生素0.1mL,一氯甲烷(99.999％)气体1mL，在30℃培养箱中避光静置培养4-8天；待一氯甲烷完全降解后，1％(v/v)转接富集培养物至新鲜培养基中，进行十次连续转接培养，使用气相色谱仪监测氯甲烷的降解。
(2)菌株CM的分离：经过连续十次转接的高度富集培养后，将1mL富集液转至含0.1mL一氯甲烷的未凝固状态的半固体琼脂培养基中，作为10-1稀释梯度，再从此10-1稀释瓶转出1mL菌液至新培养基中作为10-2稀释度，重复此操作直至获得10-10的稀释度培养瓶，等琼脂完全凝固后倒置避光培养。待一氯甲烷全部降解后，挑取高梯度稀释瓶中的单菌落转接至液体无机盐培养基中。至此，完成第一轮的稀释分离工作。接着将初步分离的一氯甲烷降解培养液50μL均匀涂布在无机盐固体培养基上，随后将平板放入含一氯甲烷气体的透明厌氧袋中，30℃恒温下在厌氧箱中培养，待平板上出现单菌落后，挑取转接至液体无机盐培养基中，完成一氯甲烷厌氧降解菌的分离。
(3)菌株CM的鉴定：
形态学鉴定：
将步骤(2)中获得的一氯甲烷降解菌液在4℃和15000x g的条件下离心10min收集对数生长期细胞，2.5％戊二醛固定细胞并脱水后，电镜下观察菌体形态(见图1)。结果表明，上述步骤分离的一氯甲烷厌氧降解单胞菌CM菌体呈微弯曲的杆状，长度约1μm，两端无孢子形成，革兰氏染色阳性。
16S rRNA序列同源性分析：
提取菌株的总DNA作为扩增模板，以细菌16S rRNA通用引物27F(5”-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3”)和1492R(5”-GGTTACCTTGTTACGACTT-3”)进行PCR扩增，扩增产物提交测序公司进行Sanger测序。PCR扩增得到的16S rRNA基因片段为1358bp,G+C mol％为53％，基因序列与美国国家生物技术信息中心数据库进行在线同源性比对。16S rRNA基因序列比对分析表明，菌株CM与孢子杆菌Sporobacter termittidis SYR的序列同源性最高，相似性达96.1％(见图2)，但两者对于底物的利用能力不同，在含酵母提取物的无氧培养基中，菌株SYR不能降解一氯甲烷，仅以有限范围的甲氧基取代的芳香族化合物(如3,4,5-三甲氧基肉桂酸脂)为生长底物。
菌株CM 16S rRNA序列
生理生化特征鉴定：
将上述分离纯化得到的菌株Chloromethanomonas loeffleri CM鉴定为革兰氏阳性菌。
该菌株已于2021年4月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCC NO.1.17885，以下简称为菌株CM。
实施例2：菌株CM的生长特性分析
进行了菌株CM的最适温度、最适pH及最适盐度生长实验，具体为：
1)最适温度生长实验：采用上述厌氧无机盐液体培养基，向每100mL培养基中加入3mL无菌的一氯甲烷气体，0.1mL Wolin复合维生素溶液，接种1％(v/v)的菌株CM纯培养物(OD 600nm为0.04)，分别在4、10、20、25、30、34、37和40℃的培养箱中避光静置培养，每个温度处理三重复。每24h取培养瓶的0.1mL顶空气体监测瓶内一氯甲烷的降解情况。
2)最适pH生长实验：用修改的厌氧无机盐培养基(除pH 7.0、pH 7.3处理组)进行实验，pH 5.0、pH 5.5、pH 6.0、pH 6.5处理组用30mM 2-吗啉乙磺酸(MES)替代30mM NaHCO3缓冲剂的培养基，pH 7.5、pH 7.8、pH 8.0使用20mM的HEPES作为缓冲剂；制备好后的pH5.0、pH 5.5、pH 6.0、pH 6.5、pH 7.5、pH 7.8、pH 8.0培养基中分别加入3mL无菌的一氯甲烷气体，0.1mL Wolin复合维生素溶液，并接种1％(v/v)的菌株CM纯培养物(OD 600nm为0.04)。在30℃的培养箱中避光静置培养。每24h取培养瓶的0.1mL顶空气体监测瓶内一氯甲烷的降解情况。
3)最适盐度生长实验：用修改的厌氧无机盐液体培养基进行实验，培养基中的NaCl的含量分别设置为0.1、1、2、3、4、5、10、15、20％(w/v)，其它条件保持不变。向每100mL培养基中加入3mL无菌的一氯甲烷气体，0.1mL Wolin复合维生素溶液，接种1％(v/v)的菌株CM纯培养物(OD 600nm为0.04)。每个处理三个重复。在30℃的培养箱中避光静置培养。每24h取培养瓶的0.1mL顶空气体监测瓶内一氯甲烷的降解情况。
由图4可见，菌株CM的最适生长温度为34℃，生长温度范围为16-37℃；最适pH为6.5，生长pH范围为6.0-7.8；最适盐度为0.1％，生长盐度范围为0.1-10％。
实施例3：菌株CM对一氯甲烷的降解
将菌株CM于上述最适培养条件下培养，即34℃，pH 6.5，盐度为0.1％(w/v)，而后对培养产物进行测定，具体为：
(1)应用上述描述的气相色谱法定量分析菌株CM降解一氯甲烷的过程。
(2)应用高效液相色谱法对一氯甲烷降解过程中产生的有机酸进行定性定量分析。具体分析方法如下，安捷伦1260系列液相色谱仪，配备二极管阵列检测器(DAD)；色谱柱：CNW Athena C18-WP(250mm x 4.6mm,5μm)。上机前每毫升样品需加2μL浓硫酸(98％)进行酸化，色谱条件：20mM pH 2.7Na2HPO4作为流动相；检测波长210nm；流速，0.7mL/min；柱温，30℃；分析时间，30min；进样体积为20μL。
(3)氢气采用配备还原化合物光度检测器(RCP)的痕量气相色谱仪PeakPerformer 1(Peak Laboratories,Mountain View,CA,USA)检测。H2的标准检测限为800ppt。检测参数如下：色谱柱,16英寸的Uni 1S 60/80和81英寸的MS13X 60/80；检测器温度，265℃；柱温，105℃；灯输出压力，1000mV；进样量，100μL气体；运行时间，210S。
结果显示，菌株CM可在4天内将5mL一氯甲烷(220μmol)完全降解，产生10.4μmol甲酸和64.0μmol乙酸(如图3)，氢气产量约为44.9ppm。实施例4：菌株CM作为脱卤球菌(Dehalococcoides)的共培养伙伴降解共存有机氯污染物
在100mL的厌氧无机盐培养基中加入5mL氯甲烷，6μL顺式二氯乙烯(79.4μmol)，0.1mL wolin复合维生素，按1％(v/v)接种量依次转接培养好的菌株CM和脱卤球菌BAV1菌株。共培养组于30℃避光静置培养，而后在共培养期间每3-5天取出取培养瓶的0.1mL顶空气体，按照上述记载的气相色谱方法检测培养物中一氯甲烷、顺式二氯乙烯、一氯乙烯及乙烯含量。
结果表明菌株CM在降解一氯甲烷时产生的乙酸和氢气能够支持脱卤球菌BAV1菌株的生长；共培养的第十天，5mL一氯甲烷被菌株CM完全降解，随后的67天，脱卤球菌将顺式二氯乙烯完全降解为一氯乙烯并伴随少量的乙烯生成(约3.44μmol)(参见图5)。
以上所述几种实施例为本发明的几种实施方式，不能作为对本发明范围的限制。在不脱离本发明构思前提下，还可以有多种改进案例，均为本发明保护范围。
序列表
<110> 中国科学院沈阳应用生态研究所
<120> 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1358
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ttgcggttag actacggact tcgggtgttc ccggctctca tggtgtgacg ggcggtgtgt 60
acaaggcccg ggaacgtatt caccgcggca tgctgatccg cgattactag caattccgac 120
ttcatacagg cgagttgcag cctgcaatct gaactgagac gccttttagg gatttgctcc 180
acctcgcggt cttgcttccc tctgttaaac gccattgtat tacgtgtgta gcccaggaca 240
taaggggcat gatgatttga cgtcgtcccc gccttcctcc gttttgtcaa cggcagtctc 300
gctagagtgc tctcgcgtag caactaacaa taggggttgc gctcgttgcg ggacttaacc 360
caacatctca cgacacgagc tgacgacaac catgcaccac ctgtctctac tttccccgaa 420
gggcacctaa tgcatctctg cttcgttagt aggatgtcaa gccctggtaa ggttcttcgc 480
gttgcttcga attaaaccac ataatccact gcttgtgcgg gcccccgtca attcctttga 540
gtttcaacct tgcggccgta ctccccaggt ggaatactta ttgtgttaac tccggcacgg 600
agggggttag tccccccaca cctagtattc atcgtttaca gcgtggacta ccagggtatc 660
taatcctgtt tgctccccac gctttcgcgc ctcagcgtca gttgtcgtcc agcaggccgc 720
cttcgccact ggtgttcctc ctaatatcta cgcatttcac cgctacacta ggaattccgc 780
ctgcctctcc gatactcaag aaatacagtt tcaaatgcag tttgagggtt aagcccccag 840
atttcacatc tgacttgtat ccccgcctac gcgcccttta cacccagtaa atccggacaa 900
cgcttgccac ctacgtatta ccgcggctgc tggcacgtag ttagccgtgg cttgttttcg 960
aggtaccgtc atttttttcg tccctcgtca aagaagttta caacccgaag gccttcttcc 1020
ttcacgcggc gttgctgggt cagggttgcc cccattgccc aatattcccc actgctgcct 1080
cccgtaggag tctgggccgt atctcagtcc caatgtggcc gttcaacctc tcagtccggc 1140
tactgatcga agccttggta ggcctttacc ctaccaacta gctaatcaga cgcgagctca 1200
tccttcggcg ataaatcttt ggtattcaga tgatgccacc cgaatacgtt atgcggtatt 1260
agcagccgtt tccagctgtt gtccccctcc gaagggcaga ttgctcacgc gttactcacc 1320
cgtccgccac taaaatacat ctatattgct acaaatgt 1358

Claims (9)

1.一株一氯甲烷厌氧降解单胞菌，其特征在于：菌株为一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM，其已于2021年4月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC NO.1.17885。
2. 按权利要求1所述的一氯甲烷厌氧降解单胞菌，其特征在于：所述菌株在30 mM 碳酸氢钠缓冲盐的厌氧无机盐培养基中以CO2为碳源，以一氯甲烷污染物为能源底物进行生长。
3.一种权利要求1所述一氯甲烷厌氧降解单胞菌的应用，其特征在于：所述菌株在降解一氯甲烷中的应用。
4.一种权利要求1所述一氯甲烷厌氧降解单胞菌的应用，其特征在于：所述菌株在为有机卤呼吸细菌降解有机卤污染物中提供电子供体和碳源的应用。
5. 一种降解有机卤污染物的制剂，其特征在于：制剂含权利要求1所述一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM。
6. 按权利要求5所述降解有机卤污染物的制剂，其特征在于：所述制剂含有一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM菌株的培养菌悬液。
7. 按权利要求5或6所述降解有机卤污染物的制剂，其特征在于：所述制剂为含权利要求1所述一氯甲烷厌氧降解单胞菌Chloromethanomonas loeffleri CM和有机卤呼吸细菌。
8.按权利要求7所述降解有机卤污染物的制剂，其特征在于：所述有机卤呼吸细菌为负责降解氯代烯烃污染物的脱卤球菌BAV1菌株，该菌株为专性厌氧脱氯菌。
9.一种权利要求1所述的降解有机卤污染物的制剂的应用，其特征在于：所述制剂在降解氯代烯烃和氯甲烷复合污染物中的应用。
CN202110509314.4A 2021-05-11 2021-05-11 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用 Active CN115322917B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110509314.4A CN115322917B (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110509314.4A CN115322917B (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115322917A CN115322917A (zh) 2022-11-11
CN115322917B true CN115322917B (zh) 2023-10-03

Family

ID=83912742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110509314.4A Active CN115322917B (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115322917B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1352977A2 (en) * 2002-04-10 2003-10-15 Universiteit Gent Novel Desulfitobacterium strain for the degradation of chloroalkenes
CN111575268A (zh) * 2020-05-22 2020-08-25 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种厌氧脱卤微生物保存方法及其应用
CN112111420A (zh) * 2020-07-20 2020-12-22 中国科学院沈阳应用生态研究所 一株新型有机卤呼吸地质杆菌及其应用
CN112481150A (zh) * 2020-02-14 2021-03-12 新加坡国立大学 一株降解氯乙烯类有机物的菌株及其在氯乙烯类有机物污染土壤或地下水修复中的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004110933A2 (en) * 2003-06-10 2004-12-23 Georgia Tech Research Corporation Dehalococcoides isolate for bioremediation
JP5711554B2 (ja) * 2011-02-02 2015-05-07 ＰａＧＥ Ｓｃｉｅｎｃｅ株式会社 トリクロロエテンの完全脱塩素可能な微生物と当該微生物を用いるトリクロロエテンを含有する汚染物の浄化方法
US20200369546A1 (en) * 2017-11-22 2020-11-26 The Regents Of The University Of California Anaerobic-aerobic bioremediation of contaminated water

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1352977A2 (en) * 2002-04-10 2003-10-15 Universiteit Gent Novel Desulfitobacterium strain for the degradation of chloroalkenes
CN112481150A (zh) * 2020-02-14 2021-03-12 新加坡国立大学 一株降解氯乙烯类有机物的菌株及其在氯乙烯类有机物污染土壤或地下水修复中的应用
CN111575268A (zh) * 2020-05-22 2020-08-25 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种厌氧脱卤微生物保存方法及其应用
CN112111420A (zh) * 2020-07-20 2020-12-22 中国科学院沈阳应用生态研究所 一株新型有机卤呼吸地质杆菌及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
厌氧降解丁酸共培养物中产氢产乙酸细菌与产甲烷细菌的分离与再组合;程光胜, 屠雄海, 东秀珠, 苏京军;微生物学报;第35卷(第06期);442-449 *
高效降解长链烷烃微生物菌株的分离鉴定与降解特性;崔倩倩;刘朝阳;;生物化工;第6卷(第03期);1-4+15 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115322917A (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105132323B (zh) 一株耐盐芽孢杆菌及其在高盐废水处理中的应用
US20210371808A1 (en) Achromobacter xylosoxidans with monomethylamine degradability and application thereof
CN102277312A (zh) 一株低温降解多环芳烃菌株及其在石油烃污染场地地下水生物修复中的应用
US11584913B2 (en) Pseudomonas aeruginosa with monomethylamine degradability and application thereof
Thabet et al. Clostridium tunisiense sp. nov., a new proteolytic, sulfur-reducing bacterium isolated from an olive mill wastewater contaminated by phosphogypse
EP4050094B1 (en) Efficient petroleum degradation bacteria tdyn1t and use thereof
CN106635904B (zh) 一种具有降解苯胺能力的鞘氨醇杆菌及其应用
CN111733098B (zh) 一种芽孢杆菌在低温降解石油烃中的应用
CN108277175B (zh) 2，4二硝基甲苯磺酸盐高效降解菌株Microbacterium sp.X3及其应用
CN108048365B (zh) 一株2,4-二硝基甲苯磺酸盐降解菌株及其应用
CN107523513B (zh) 一种可快速降解17β-雌二醇的复合菌及其制备方法和应用
CN109929785B (zh) 一株能够降解2,6-二甲基苯酚的细菌及其生产的菌剂
CN110591972B (zh) 一种硝化短芽孢杆菌Brevibacillus nitrificans菌株YJ1及其应用
CN115322917B (zh) 一株一氯甲烷厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用
CN108034613B (zh) 一株2，4-二硝基甲苯磺酸盐高效降解菌株Sphingomonas sp.X4及其应用
CN110317756B (zh) 一种嗜线虫沙雷氏菌及其获取方法和应用
CN109749973A (zh) 一株中华单胞菌及其在降解黄曲霉毒素方面的应用
CN111378592A (zh) 地衣芽孢杆菌及该菌处理恶臭有机废水净化水体的方法
CN112574918B (zh) 一种氨氮降解菌、微生物菌剂及其应用
CN114657092B (zh) 一株异戊二烯厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用
CN114231448A (zh) 一株具有吲哚降解能力的污染伯克霍尔德氏菌及其应用
CN109082399B (zh) 一种降低畜禽粪便堆肥氨挥发的高温微好氧堆肥保氮菌的复壮方法
CN114317380B (zh) 分离自冶炼厂土壤的乳酸乳球菌lxy-2及其应用
CN117089502B (zh) 一种固定化甲烷氧化菌及其固定化方法与应用
CN116814511B (zh) 具有高亚硝酸盐耐受和还原能力的甲烷氧化菌及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant