赤红球菌及其降解有机污染物的应用制造技术

本发明专利技术公开一种赤红球菌FQ‑2及其降解丙酮等工业常见有机污染物的应用，所述应用方法为：将赤红球菌FQ‑2接种至含丙酮等工业常见有机污染物的无机盐培养基中，在30℃、160r/min条件下进行降解反应，实现对这些有机污染物的降解；所述工业常见的有机污染物包括丙酮、正己烷、二硫化碳、氯苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯或α‑蒎烯。本发明专利技术中的赤红球菌FQ‑2取自浙江省某制药厂曝气池活性污泥，对于VOCs类有机污染物，尤其是丙酮具有较好地降解效果，可以较为完全地把丙酮转化为CO2、H2O、细胞生物量等无害物质；同时，该菌株也能不同程度地降解二硫化碳、氯苯等工业常见的污染物，因而在工业废气废水的生物净化中具有广阔的应用前景。

The application of Rhodococcus and its degradation of organic pollutants

The invention discloses the application of red Staphylococcus FQ 2 and its degradation of acetone and other industrial common organic pollutants. The application method is to inoculate red Staphylococcus FQ 2 into the inorganic salt medium containing the common organic pollutants such as acetone and other industrial pollutants. The degradation reaction is carried out under the condition of 30 and 160r/min, and the organic pollutants are realized. The industrial common organic pollutants include acetone, hexane, carbon disulfide, chlorobenzene, butyl acetate, ethyl acetate or alpha pinene. The FQ 2 of the present invention is taken from the activated sludge of the aeration tank of a pharmaceutical factory in Zhejiang province. It has good degradation effect for VOCs organic pollutants, especially acetone, and can completely convert acetone into harmless substances such as CO2, H2O, cell biomass and so on. At the same time, the strain can also degrade two vulcanization to varying degrees. Carbon, chlorobenzene and other industrial common pollutants have broad application prospects in biological purification of industrial waste gas and wastewater.

【技术实现步骤摘要】
赤红球菌及其降解有机污染物的应用(一)
本专利技术涉及一种有机化合物的生物降解技术，特别涉及一株赤红球菌(Rhodococcusruber)FQ-2，及其在降解丙酮等工业常见有机污染物中的应用。(二)
技术介绍
丙酮(分子式：CH3COCH3)是一种常见的有机溶剂，是一种易挥发有机化合物(VOCs)，在橡胶、制革和喷漆等生产企业和工业过程中广泛使用。丙酮易燃易挥发，化学性质比较活泼，对眼睛、鼻子和咽喉有刺激性，人长时间接触该化学品，可致眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏力、易激动等。因此寻找有效防治丙酮污染的对策刻不容缓，对人类健康和环境保护具有重大意义。用物理化学法处理VOCs时，会存在一些问题，比如吸收法和燃烧法易造成二次污染，冷凝法费用较高。与物理化学法相比，用生物法处理VOCs，具有简单高效、能耗低、费用低、无二次污染等特点，因此生物法处理VOCs越来越受到重视。大量研究表明从环境中分离筛选高效降解VOCs的细菌，仍然是消除环境中该类污染物的重要方法之一。红球菌属于放线菌门、放线菌纲、放线菌目、诺卡氏菌科，是一类含有独特的细胞壁结构的细菌。红球菌含有大型基因组与环状质粒，可分泌大量的活性酶，能够降解石油烷烃、芳香烃、多环芳烃、有机农药残留等环境污染物，还可以分解脂肪酶、腈水合酶和胆固醇氧化酶等，可运用到环境的生物修复中。研究者从一些受污染的环境中已分离到了一些具有丙酮降解能力的菌株。如：从胜利油田石油污染土壤中分离到1株能够分别以环己烷、环己酮为唯一碳源的降解菌A-1，经形态及生理生化特征和16SrDNA的全序列测序分析，初步鉴定为节杆菌属(Arthrobactersp.)。该菌株还能降解丙酮、辛烷、甲苯等链烃和芳烃；从生长银杏树的土壤中驯化分离得到两株能降解甲基叔丁基醚的纯培养微生物，其中一株为球菌(BC-1),另一株为杆菌(BC-2)，试验中检测到的甲基叔丁基醚降解产物有丙酮等,其也能被这些微生物继续降解。中国专利-一株具有低温降解石油功能的红球菌及其应用(201610289660.5)公开了一种红球菌QY-2，能高效降解石油，其中石油主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃。但在该专利中报道了该红球菌能降解石油，对于其他工业常见的污染物是否具有降解能力并未提及。本专利技术提及的丙酮和石油结构迥异，丙酮分子中含有氧原子，而石油是一些碳氢化合物的混合物，所含的烷烃、环烷烃和芳香烃分子结构中并不含有氧原子，因此若仅从能降解石油就推断出所述的菌株能降解丙酮是不科学的。此外，本专利技术还报道了红球菌还能利用二硫化碳、氯苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯或α-蒎烯等工业常见的污染物作为碳源生长。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是克服现有技术中的不足而提供一种高效的具有丙酮等有机污染物降解能力的赤红球菌及其应用，解决了其他技术在降解丙酮等有机污染物易产生二次污染、条件要求高等问题。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一株具有丙酮等工业常见有机污染物降解性能的菌株--赤红球菌(Rhodococcusruber)FQ-2，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M2017565，保藏日期：2017年9月30日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072。本专利技术还提供一种所述赤红球菌FQ-2在降解有机污染物的应用。进一步，所述有机污染物包括丙酮、正己烷、二硫化碳、氯苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯或α-蒎烯，优选为丙酮、正己烷、氯苯或乙酸乙酯，更优选为丙酮。进一步，所述应用方法为：将赤红球菌FQ-2接种至含有机污染物的无机盐培养基中，在30℃、160r/min条件下进行降解反应，实现对有机污染物的降解；所述无机盐培养基组成为：KH2PO40.234g·L-1、K2HPO4·3H2O0.942g·L-1、MgCl20.2033g·L-1、NH4Cl0.98g·L-1、CaCl20.0111g·L-1、NaNO31.7g·L-1、FeCl30.0162g·L-1，微量元素母液5mL·L-1，溶剂为去离子水，pH7.0；其中微量元素母液组成：CuSO4·5H2O0.02g·L-1、FeSO4·7H2O1.0g·L-1、MnSO4·4H2O0.10g·L-1、Na2MoO4·2H2O0.02g·L-1、CoCl2·6H2O0.02g·L-1、H3BO30.014g·L-1、ZnSO4·7H2O0.10g·L-1，溶剂为去离子水。进一步，所述有机污染物的初始加入浓度为50-200mg/L，优选50mg/L。所述赤红球菌FQ-2接种量以OD600计为0.05～0.20，优选0.1-0.2。进一步，所述赤红球菌FQ-2接种前先进行活化培养，然后将活化培养后的菌液接种至无机盐培养基，使OD600为0.05～0.20，所述的活化培养是将赤红球菌FQ-2接种至LB液体培养基，在30℃、160r/min恒温振荡培养至OD600为0.50～0.80，获得活化的赤红球菌FQ-2菌液；所述LB液体培养基组成：蛋白胨10g/L，酵母膏5g/L，NaCl10g/L，溶剂为去离子水，pH值7。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术中的赤红球菌(Rhodococcusruber)FQ-2取自浙江省某制药厂曝气池活性污泥，对于VOCs类有机污染物，尤其是丙酮具有较好地降解效果，能在12h内将50mg/L的丙酮较为完全地把丙酮转化为CO2、H2O、细胞生物量等无害物质；同时，该菌株也能不同程度地降解二硫化碳、氯苯等工业常见的污染物，因而在工业废气废水的生物净化中具有广阔的应用前景。(四)附图说明图1为赤红球菌FQ-2在LB培养基上菌落形态照片。图2为赤红球菌FQ-2的系统发育树图。图3为赤红球菌FQ-2菌体生长曲线。图4为赤红球菌FQ-2对50mg/L丙酮的降解效果图。图5为赤红球菌FQ-2降解50mg/L丙酮时CO2的变化。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例1：菌株的分离、纯化及其鉴定1.赤红球菌(Rhodococcusruber)FQ-2的分离及纯化。赤红球菌(Rhodococcusruber)FQ-2是从浙江省某制药厂曝气池中的活性污泥中驯化、分离得到的一株真菌。具体步骤如下：取浙江省某制药厂曝气池中的活性污泥。自来水淘洗五次后，空曝48h，尽量去除残留的有机物。配制初始无机盐培养液，接种活性污泥，以初始浓度为50mg/L丙酮为唯一碳源对活性污泥进行定向驯化，每3d更换新鲜无机盐培养液，40d左右即可分离。初始无机盐培养基组成：KH2PO40.45g/L、Na2HPO40.47g/L、(NH4)2SO42.0g/L、MgSO4·7H2O0.5g/L、无水CaCl20.01g/L、微量元素(MnSO4·H2O0.001g/L、ZnSO4·7H2O0.001g/L、FeSO40.001g/L、CuSO4·5H2O0.001g/L)，溶剂为蒸馏水1000mL，pH＝6，分装于250mL的密封盐水瓶(50mL/个)，110℃灭菌40min。从驯化瓶中取50ml上清液进行离心，将沉淀下来的污泥加入到装有50ml的无机盐培养基(已灭菌)的盐水瓶中。盖上瓶塞后加入丙酮(浓度为50mg/L)。放置在30℃，160本文档来自技高网...

【技术保护点】
赤红球菌(Rhodococcus ruber)FQ‑2，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2017565，保藏日期：2017年9月30日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072。

【技术特征摘要】
1.赤红球菌(Rhodococcusruber)FQ-2，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M2017565，保藏日期：2017年9月30日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072。2.一种权利要求1所述赤红球菌FQ-2在降解有机污染物中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于所述有机污染物包括丙酮、正己烷、二硫化碳、氯苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯或α-蒎烯。4.如权利要求2所述的应用，其特征在于所述应用方法为：将赤红球菌FQ-2接种至含有机污染物的无机盐培养基中，在30℃、160r/min条件下进行降解反应，实现对有机污染物的降解；所述无机盐培养基组成为：KH2PO40.234g·L-1、K2HPO4·3H2O0.942g·L-1、MgCl20.2033g·L-1、NH4Cl0.98g·L-1、CaCl20.0111g·L-1、NaNO31.7g·L-1、FeCl30.0162g·L-1，微量元素母液5mL·L-1，溶剂为去离子水，pH7.0；其中微量元素母液组成：CuSO4·5H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：成卓韦，陈建孟，於建明，张晓敏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33