一株高效降解DBT类的脱硫菌及其在脱硫方面的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株高效降解DBT类的脱硫菌及其在脱硫方面的应用，属于生物脱硫技术领域。本发明专利技术的戈登氏菌Gordonia sp.JDZX5，保藏编号为：CCTCC NO：M2014650。该菌株对4,6-二甲基二苯并噻吩，二苯并噻吩，苯并噻吩，噻吩都具有降解能力，说明该菌株具有较宽的底物利用能力和较强的有机溶剂耐受性。用该菌的生长态细胞和静息态细胞在单水相和油水两相体系中对二苯并噻吩为模式的有机含硫化合物进行脱硫试验时发现该菌能在油水两相体系中迅速的生长，说明该菌株具有较强的有机溶剂耐受性，同时发现该菌株在油水两相体系中脱硫效率更高。该菌适于工业燃料油的脱硫，有望广泛用于工业燃料油的脱硫。

【技术实现步骤摘要】
一株高效降解DBT类的脱硫菌及其在脱硫方面的应用
本专利技术涉及一株高效降解DBT类的脱硫菌及其在脱硫方面的应用，属于生物脱硫

技术介绍
石油的开发与利用在促进经济快速发展的同时，也带来了一系列问题，其中最突出的是其燃烧所释放的硫氧化物，会对人体健康，环境和国民经济带来恶劣影响。如硫氧化物所形成酸雨酸雾，会腐蚀建筑，酸化土壤，河流，造成农作物减产，大批水生物死亡等。随着人们环保意识的加强，国家相应出台了一系列的法律法规来限制车用燃料油的含硫量。中国在2003年允许车用汽油的硫含量为800ppm，到2011年时，车用汽油的硫含量要控制在50ppm以下。这些越来越苛刻的控制硫含量的指标给石油精炼产业带来了巨大的成本压力。目前燃料油深度脱硫的主要技术为加氢脱硫。加氢脱硫即在高温高压和催化剂的作用下，利用氢气还原硫化物中的硫形成硫化氢而将硫化物中的硫脱除。该技术均有反应条件苛刻，需要高温高压，消耗大量的氢气，产生大量的二氧化碳，反应成本高等缺点。此外，该技术还有一个致命的弱点是对二苯并噻吩(DBT)类含硫化合物脱硫效率低。为此新的脱硫技术的研发势在必行。生物脱硫技术即利用微生物的自身代谢，通过体内的酶促作用将燃料油中硫在温和条件下高效脱除。该技术因其能在常温常压不影响石油热值的情况下，高效的脱除二苯并噻吩类顽固性硫化物中的硫，而受到世界各国研究者的广泛重视。但该技术要用到实际生产中仍然有很多瓶颈，其中最大的一个问题是目前国际上所分离的脱硫菌株的脱硫效率不高，对有机溶剂的耐受性差。因此，筛选一株耐有机溶剂并能高效降解二苯并噻吩类顽固性含硫化合物的脱硫菌株，对进一步促进生物脱硫技术在燃料油脱硫的应用及为重要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一株能高效降解二苯并噻吩类的脱硫菌株及其在车用柴油中的应用。本专利技术解决的第一个问题是提供了一株能高效降解二苯并噻吩类的脱硫菌，所述菌株命名为戈登氏菌(Gordoniasp.)JDZX5，于2014年12月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉大学，保藏编号为CCTCCNO：M2014650。所述菌株筛选来自克拉玛依油田井口采集的被原油污染的土样，是通过构建快速筛选方法而得到的。所述菌株的筛选方法：在克拉玛依油田井口取样，采用加有DBT的BSM的液体培养基富集培养2次以上，取培养液分析其代谢产物，对含有二羟基联苯峰的培养液，再于加有DBT的BSM的固体培养基进行分离，挑取单菌落入BSM-DBT液体培养基培养并测定代谢产物，将能代谢二苯并噻吩并能转化为二羟基联苯的菌株进行纯化获得纯菌。所述菌株为短杆状、革兰氏阳性、无鞭毛、有荚膜。经过16SrRNA鉴定，JDZX5与戈登氏菌属的亲缘关系超过了99％。所述菌株能以4，6-二甲基二苯并噻吩、二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BTH)或噻吩(TH)为硫源生长。还能脱除二苯并噻吩中的硫元素，同时不影响燃料油的热值。所述菌株的最适生长pH为7.0，能在模拟柴油(正十六烷)与水混合的两相培养基中生长，并能完全脱除模拟柴油中的二苯并噻吩中的硫，将其转化为二羟基联苯(2-HBP)。所述菌株降解燃料油中主要含硫化合物的最适pH范围是6.5-7.5。所述菌株在最优的温度与pH条件下，在以4，6-二甲基二苯并噻吩，二苯并噻吩，苯并噻吩和噻吩为单一硫源的培养基中生长，其生长强度由高到低为：二苯并噻吩>4,6-二甲基二苯并噻吩>噻吩>苯并噻吩。本专利技术解决的另一个技术问题是提供了一种所述戈登氏菌(Gordoniasp.)JDZX5在脱硫方面的应用。所述应用，在本专利技术的一种实施方式中，是将对数生长期(即生长态细胞)的Gordoniasp.JDZX5接种于含有DBT类化合物(即4，6-二甲基二苯并噻吩，二苯并噻吩，苯并噻吩或噻吩)的油水两相体系的培养基中进行培养，脱除DBT类化合物中的硫元素。所述培养，在本专利技术的一种实施方式中，是指在28-37℃，pH6-10，振荡培养20h以上。所述应用，在本专利技术的一种实施方式中，是将对数生长期的Gordoniasp.JDZX5接种于含有DBT类化合物的油水两相体系的培养基中进行培养，培养条件为30-32℃，pH6.5-7.5，振荡培养47h以上。在此条件下，脱硫率能达到100％。所述应用，在本专利技术的一种实施方式中，是收集对数生长后期的Gordoniasp.JDZX5菌体添加到油水两相体系中进行培养，脱除DBT类化合物中的硫元素。所述培养，在本专利技术的一种实施方式中，是指在28-37℃，pH6-10，振荡培养。所述应用，在本专利技术的一种实施方式中，是收集对数生长后期的Gordoniasp.JDZX5菌体添加到油水两相体系中进行培养，脱除DBT类化合物中的硫元素，培养条件为30-32℃，pH6.5-7.5，振荡培养14h以上。在此条件下，脱硫率能达到73.3％以上。本专利技术提供的戈登氏菌(Gordoniasp.)JDZX5，与其进十年文献报道新发现的脱硫菌株相比，具有以下有益效果：(1)戈登氏菌(Gordoniasp.)JDZX5能脱除4，6-二甲基二苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻吩和噻吩中的硫元素；(2)对二苯并噻吩具有较高的脱硫能力，脱硫率可达100％；(3)高效脱除二苯并噻吩中的硫元素的同时不影响燃料油的热值；(4)能够耐受有机溶剂，在20％的有机溶剂中能生长；(5)可于油水两相体系中，对各种燃料油进行脱硫。生物材料保藏戈登氏菌(Gordoniasp.)JDZX5，分类学命名为：戈登氏属JDZX5Gordoniasp.JDZX5，于2014年12月19日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏地址为中国武汉大学，保藏编号为CCTCCNO：M2014650。附图说明图1：戈登氏菌(JDZX5)在透射电镜下的细胞形态；图2：戈登氏菌JDZX5生长态细胞在水相和油水两相体系中降解二苯并噻吩的脱硫曲线；图3：戈登氏菌JDZX5静息态细胞在水相和油水两相体系中降解二苯并噻吩的脱硫曲线。具体实施方式实施例1：菌株筛选取新疆克拉玛依油田油井开采处被原油污染的土壤2g左右溶解于100mlBSM-DBT培养液中，富集培养4天，重复3-4次，再取培养液用乙酸乙酯萃取后进行高压液相分析其代谢产物，对含有二羟基联苯的培养液，采用画线法和涂布法在BSM-DBT固体选择培养基中进行分离，3天之后菌落生成，挑取单菌落放入BSM-DBT液体培养基中培养，培养四天后用上述方法测定代谢产物，将能代谢二苯并噻吩并能转化为二羟基联苯的菌株进行重复4次纯化获得纯菌。实施例2：菌株鉴定采用细菌全基因组快速抽提试剂盒，提取纯培养物的全基因组，并通过16SrDNA通用引物进行PCR，鉴定菌株属于戈登氏菌属，命名为戈登氏菌JDZX5(Gordoniasp.JDZX5)。实施例3：菌株生理生化研究采用透射电镜观察上述JDZX5的形态如图1。由图可知该菌短杆状，有荚膜。该菌株的最适生长温度为30℃，在28-37℃也能较好生长。采取初始pH3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0和11.0在最适温度下进行培养，确定最适生长pH7.0。该菌对碱的耐受性强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株戈登氏菌(Gordonia sp.)JDZX5，于2014年12月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M 2014650。

【技术特征摘要】
1.一株戈登氏菌(Gordoniasp.)JDZX5，于2014年12月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉大学，保藏编号为CCTCCNO：M2014650。2.根据权利要求1所述的戈登氏菌JDZX5，其特征在于，所述戈登氏菌能以4，6-二甲基二苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻吩或噻吩为硫源生长。3.根据权利要求1所述的戈登氏菌JDZX5，其特征在于，所述戈登氏菌能脱除二苯并噻吩中的硫元素，同时不影响燃料油的热值。4.权利要求1所述戈登氏菌JDZX5在脱硫方面的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述应用是脱除噻吩类含硫有机物中的硫元素。...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯守帅，杨海麟，詹晓，王武，辛瑜，夏小乐，张玲，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32