用于降解MTBE、TBA和/或HCHO的细菌菌株和包含所述细菌菌株的细菌聚生体制造技术

本发明专利技术提供了使用细菌聚生体降解MTBE、TBA和/或HCHO的工具和方法，所述细菌聚生体包含选自甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和/或分枝杆菌LD6的一种或多种菌株。

Bacterial strains for degradation of MTBE, TBA and/or HCHO and bacterial aggregates containing said bacterial strains

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于降解MTBE、TBA和/或HCHO的细菌菌株和包含所述细菌菌株的细菌聚生体
本专利技术涉及用于在降解甲基叔丁基醚(MTBE)、叔丁醇(TBA)和/或甲醛(HCHO)中使用的细菌聚生体及其应用。
技术介绍
受甲基叔丁基醚(MTBE)污染的地下水是一个长期且全球性的环境问题。MTBE是合成汽车燃料添加剂，并且主要用作四乙基铅的替代，以提高无铅汽油的辛烷值。汽油中使用MTBE的另一个优点是改善了驱动含氧汽油的汽车的废气质量。然而，MTBE在汽油中的存在导致地下水被MTBE污染，这主要归因于地下油储气罐泄漏。由于MTBE在地下水中具有高溶解度，因此地下水中的MTBE浓度可能相对较高。叔丁基醇(TBA)(也称为叔丁醇或第三丁基醇，是MTBE降解中的中间体)和BTEX化合物(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)经常发现与MTBE污染相关。地下水中MTBE的存在对饮用水供应构成了威胁，这归因于MTBE在地球的地表下的高流动性、其顽固性以及MTBE在水中的低味道和气味阈值。MTBE水平超过国家阈值浓度的大量污染羽流表明需要有效的修复技术。为了处理受MTBE污染的地下水，生物修复被认为是物理方法的有价值的替代方法，物理方法对于处理MTBE和TBA污染是低效的。迄今为止，已知有限数量的纯培养物(purecultures)或纯性培养物(axeniccultures)和混合培养物具有使用MTBE和/或TBA作为唯一碳源和能源来源的能力。对于大多数混合培养物，尽管已经做出努力，但组成是未知的，并且尚未鉴定出导致MTBE和/或TBA降解的细菌。与许多其他污染的降解一样，MTBE的生物降解受到若干困难的挑战。大多数纯培养物在MTBE上生长非常缓慢，一些细菌很容易失去降解MTBE的能力，并且一些菌株需要添加特定的生长添加剂。Moreels等人(2004；FEMSMicrobiologyEcology49(1):121-128)比较了来自受污染和未受污染的土壤和含水层的样品对MTBE进行生物降解的能力。Bastiaans等人(2013；Proc.Aquarehab,Sec.Eur.Symp.第70-75页)和Debor等人(2010,KULeuven论文)指出一种细菌M-聚生体，据称它适用于在地下水污染物的生物降解中使用。然而，M-聚生体没有以有条件完成的方式公开，并且不能基于这种教导再现。
技术实现思路
本专利技术提供了包含降解MTBE、TBA和/或HCHO的纯性培养物的聚生体，使用它们的方法和鉴定它们的工具。本文所述的聚生体具有优异的降解MTBE、TBA和/或HCHO的能力，并且已成功用于MTBE去污。更具体地，本专利技术的聚生体能够降解以低浓度或高浓度存在的MTBE，因为MTBE的限制或过量不限制聚生体生长和降解MTBE、TBA和/或HCHO的能力。本文所述的聚生体即使在低营养素浓度下也具有相对高的MTBE和TBA降解速率，并且可以在宽范围的边界条件(如低温)下应用。此外，当使用本专利技术的聚生体时，生物降解在没有中间体的积累的情况下完成。与先前所述的聚生体相反，本专利技术的聚生体非常稳定并且即使在亚培养若干年或当转移至不同环境条件时也保持其MTBE降解能力。在第一方面，本申请提供了包含甲基养菌属(Methylibium)菌株LD3的分离的细菌聚生体，所述甲基养菌属菌株LD3是降解甲基叔丁基醚(MTBE)的菌株。细菌菌株甲基养菌LD3已经保藏为LMGP-27480，并且特征在于存在16SrRNA序列SEQIDNO:1。已经发现，包含甲基养菌属菌株LD3的聚生体在降解MTBE及其分解产物TBA、HIBA和甲醛方面非常有效。进一步发现，包含甲基养菌属菌株LD3与特定其他菌株组合的聚生体具有进一步改善的MTBE降解效率。因此，在具体实施例中，本文所述的聚生体进一步包含噬氢菌属(Hydrogenophaga)菌株噬氢菌LD1和/或分枝杆菌属(Mycobacterium)菌株分枝杆菌LD6。噬氢菌属菌株噬氢菌LD1已经保藏为LMGP-27479，并且特征在于存在16SrRNA序列SEQIDNO:2。分枝杆菌属菌株分枝杆菌LD6被保藏为LMGP-27498，并且特征在于存在16SrRNA序列SEQIDNO:3。在具体实施例中，本文所述的聚生体包含甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和分枝杆菌LD6，并且对应于保藏为LMGP-27478和LMG27909的聚生体(M-聚生体)。在本专利技术的聚生体的另外的具体实施例中，甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和分枝杆菌LD6分别以1％-60％之间、40％-99％之间和0.005％-10％之间的比率存在，更具体地分别以1％-55％之间、45％-99％之间和0.005％-2％之间的比率存在。在本专利技术的聚生体的具体实施例中，甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和分枝杆菌LD6分别以102至108个细胞/ml之间(如104-108个拷贝/ml甲基养菌LD3、106-109个拷贝/ml噬氢菌LD1、以及102-106个拷贝/ml分枝杆菌LD6)存在。在本专利技术的聚生体的具体实施例中，甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和分枝杆菌LD6以约(％/％/％)1-55/45-99/0.005-2的相对丰度存在，如以4.5/95.5/0.03、51.3/48.7/0.005、47.6/52.4/0.008、2.1/97.9/0.006、7.3/92.6/0.02、36.3/63.6/0.07、1.3/98.4/0.3或13.9/86/0.02的相对丰度存在。在具体实施例中，如通过q-PCR所确定，在MTBE降解期间和之后，如在载体材料上所测量的甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和/或分枝杆菌LD6的相对浓度分别为0.01％-99.98％、0.01％-99,98％和0.01％-34％。在具体实施例中，在用实际地下水的非灭菌条件下降解MTBE期间和之后，如在载体材料上测量的聚生体中甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和/或分枝杆菌LD6的相对浓度分别为0.1％-86％、0.1％-10％、<0.1％-7％(如通过q-PCR确定的)，以及分别为0.1％-57％、<0.1％-23％和<0.1％-35％(如通过使用特异性探针的FISH分析(荧光原位杂交)确定的)。本文所述的细菌菌株和聚生体特别有利于降解受甲基叔丁基醚(MTBE)、叔丁醇(TBA)、羟基异丁酸(HIBA)、甲醛(HCHO)和/或BTEX-化合物污染的介质中的MTBE、TBA、HIBA、HCHO和/或BTEX-化合物。在具体实施例中，包含甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和/或分枝杆菌LD6菌株的本文所述的细菌聚生体具有10-64mgMTBE/g干重生物质/小时的最大观察MTBE降解速率和/或30-80mgTBA/g干重生物质/小时的TBA降解速率。因此，另一方面提供了用于利用本文所述的细菌菌株和/或聚生体来降解受甲基叔丁基醚(MTBE)、叔丁醇(TBA)、羟基异丁酸(HIBA)和/或甲醛(HCHO)污染的介质中的MTBE、TBA、HIBA和/或HCHO的方法。在具体实施例中，此类方法包括以下步骤：(i)提供如本文所述的聚生体；和(ii)用所述聚生体处理受污染的介质以降解至少一部分所述污染。在具体实施例中，处理步骤在生物反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离的细菌聚生体，所述分离的细菌聚生体包含保藏为LMG P‑27480并且特征在于存在16S rRNA序列SEQ ID NO:1的甲基养菌属菌株LD3，所述分离的细菌聚生体是降解甲基叔丁基醚(MTBE)的聚生体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.29 EP 16201076.31.一种分离的细菌聚生体，所述分离的细菌聚生体包含保藏为LMGP-27480并且特征在于存在16SrRNA序列SEQIDNO:1的甲基养菌属菌株LD3，所述分离的细菌聚生体是降解甲基叔丁基醚(MTBE)的聚生体。2.根据权利要求1所述的细菌聚生体，所述细菌聚生体进一步包含保藏为LMGP-27479并且特征在于存在16SrRNA序列SEQIDNO:2的噬氢菌属菌株噬氢菌LD1。3.根据权利要求1或2所述的细菌聚生体，所述细菌聚生体进一步包含保藏为LMGP-27498并且特征在于存在16SrRNA序列SEQIDNO:3的分枝杆菌属菌株分枝杆菌LD6。4.根据权利要求3所述的细菌聚生体，其中所述细菌聚生体中的甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和/或分枝杆菌LD6的相对浓度为约(％/％/％)1-60/40-99/0.005-10，和/或其中所述甲基养菌属菌株LD3以104-108个细胞/ml之间的浓度存在、所述噬氢菌属菌株噬氢菌LD1以106-109个细胞/ml之间的浓度存在，并且保藏的分枝杆菌属菌株分枝杆菌LD6以102-106个细胞/ml之间的浓度存在。5.根据权利要求3或4所述的细菌聚生体，所述细菌聚生体包含所述甲基养菌LD3、噬氢菌LD1和/或分枝杆菌LD6菌株，其中所述聚生体的MTBE降解速率为至少10mgMTBE/克细胞干重/小时。6.根据权利要求3至5中任一项所述的细菌聚生体，所述细菌聚生体已保藏为LMGP-27909。7.根据权利要求1至5中任一项所述的细菌聚生体降解受甲基叔丁基醚(MTBE)、叔丁醇(TBA)、甲醛(HCHO)和/或BTEX污染的介质中的MTBE、TBA和/或HCHO的用途。8.一种用于降解受甲基叔丁基醚(MTBE)、叔丁醇(TBA)和/或甲醛(HCHO)污染的介质中的MTBE、TBA和/或HCHO的方法，所述方法包括以下步骤：(i)提供根据权利要求1至5中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·巴斯蒂安，Q·西蒙斯，L·迪邦，D·莫尔斯，
申请(专利权)人：佛兰芒技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE