一种发酵乳杆菌及其在降解环氧乙烷中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种发酵乳杆菌及其在降解环氧乙烷中的应用。属于生物降解技术领域。所述发酵乳杆菌命名为EO‑02，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.18432。该菌株可用于环氧乙烷的降解。与现有技术相比，本发明专利技术取得的有益效果为：筛选驯化出一株环氧乙烷降解菌EO‑02，能耐受高浓度环氧乙烷降解菌，同时可将环氧乙烷作为唯一碳源加以利用，对环氧乙烷的降解率达到83.93％。

Lactobacillus fermentans and its application in degradation of ethylene oxide

【技术实现步骤摘要】
一种发酵乳杆菌及其在降解环氧乙烷中的应用
本专利技术涉及生物降解
，更具体的说是涉及一种发酵乳杆菌及其在降解环氧乙烷中的应用。
技术介绍
环氧乙烷是现代化工领域重要石化产品之一。由于环氧乙烷分子量小、穿透性高且能与DNA、蛋白质等生物大分子发生偶联化合反应，决定了它在医学灭菌行业有着无法替代的地位。另外，环氧乙烷灭菌成本低，能进行工业级大规模灭菌处理，是至今为止最重要的低温灭菌剂之一。但是环氧乙烷在应用过程中会产生残留和污染，目前，处理环氧乙烷的方法主要有两种：一种是利用硫酸作为反应底物进行中和反应，该方法的弊端是吸收饱和度较小，并且会产生难以处理的副产物增大处理成本。另外一种是利用氧化反应炉进行氧化反应，这种方法对技术参数控制要求非常高，而且处理过程容易发生爆炸。故由于环氧乙烷性质极其活泼，易燃易爆，增大了环氧乙烷的应用难度。利用微生物降解处理污染物是目前常采用的方法，但是环氧乙烷会抑制微生物的生长，常规发酵菌不能耐受高浓度环氧乙烷环境，并且对环氧乙烷的降解作用非常有限。综上，提供一种耐受高浓度环氧乙烷环境、对环氧乙烷降解率高的菌株是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种发酵乳杆菌及其在降解环氧乙烷中的应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种发酵乳杆菌，命名为EO-02，2019年8月29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，保藏编号为CGMCCNo.18432，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。EO-02菌株的分类学命名为发酵乳杆菌(Lactobacillusfermentum)。EO-02菌株的筛选驯化过程如下：(1)从污水处理厂或化工厂排污口处采集泥土、淤泥、污水样本，经过低浓度环氧乙烷耐受富集、提纯筛选出降解环氧乙烷潜力菌；(2)环氧乙烷耐受力驯化：将降解环氧乙烷潜力菌依次传代划线于含有不同环氧乙烷浓度(100mg/L-800mg/L)的环氧乙烷耐受力驯化培养基平板上，置于37℃恒温箱培养24-48h。在最终含500-800mg/L环氧乙烷耐受力驯化培养基平板上挑选菌落半径最大的单菌落，得到环氧乙烷耐受菌；(3)环氧乙烷降解力驯化：将环氧乙烷耐受菌依次传代划线于含500-800mg/L环氧乙烷且含不同比例碳源(50％、30％、10％、0％)进行环氧乙烷降解能力驯化。在500-800mg/L，0％的碳源的环氧乙烷降解能力驯化培养基平板上，挑选菌落半径最大的单菌落进行保存，获得EO-02。环氧乙烷可杀灭各种微生物，主要是烷基化作用，作用的位点是蛋白质和核酸分子中的巯基、氨基、羟基和羧基，环氧乙烷可使这些基团发生烷基化反应，使微生物中这些大分子失去活性；同时，环氧乙烷能抑制微生物各种酶的活性，阻碍了微生物正常代谢过程。综上，常规发酵菌并不能耐受高浓度环氧乙烷环境。本专利技术克服了现有技术上的难题，筛选驯化出一株环氧乙烷降解菌EO-02，能耐受高浓度环氧乙烷降解菌，同时可将环氧乙烷作为唯一碳源加以利用，对环氧乙烷的降解率达到83.93％。发酵乳杆菌在降解环氧乙烷中的应用。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果为：筛选驯化出一株环氧乙烷降解菌EO-02，能耐受高浓度环氧乙烷降解菌，同时可将环氧乙烷作为唯一碳源加以利用，对环氧乙烷的降解率达到83.93％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术实施例1中降解环氧乙烷潜力菌的革兰氏染色图；图2附图为本专利技术实施例1中降解环氧乙烷潜力菌的生长菌落；图3附图为本专利技术实施例1中降解环氧乙烷潜力菌的发育进化树；图4附图为本专利技术实施例3中菌株在沙氏液体诱导培养基生长情况，其中，图a为实验组1菌株EO-02在沙氏液体诱导培养基生长情况，图b为实验组2降解环氧乙烷潜力菌在沙氏液体诱导培养基生长情况。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1降解环氧乙烷潜力菌的富集、筛选与鉴定(一)富集、筛选①样品来源：本实施例样品取自广东省广州市郊污水处理厂排污口污泥混合物。②富集增菌培养基A的制作：葡萄糖40g、酪蛋白胰酶消化物5g、动物组织胃蛋白酶消化物5g，调节pH5.4-5.8，加蒸馏水至1000mL，分装至500mL锥形瓶，每个锥形瓶250mL。之后121℃灭菌20min，冷却至室温。将环氧乙烷试剂放置于冰盒上，用密封注射器吸取28μL环氧乙烷液体注入已灭菌的培养基中(培养基中环氧乙烷浓度为100mg/L，符合国家排放标准)，得到富集增菌培养基A。③筛选纯化培养基的制作：葡萄糖40g、酪蛋白胰酶消化物5g、动物组织胃蛋白酶消化物5g、琼脂15g，pH5.4，加蒸馏水至1000mL，分装至500mL锥形瓶，每个锥形瓶250mL。121℃灭菌20min，待培养基温度降至50-56℃时，用密封注射器吸取28μL环氧乙烷液体注入已灭菌的培养基中，得到筛选纯化培养基。④富集增菌培养基B的制作：葡萄糖40g、酪蛋白胰酶消化物5g、动物组织胃蛋白酶消化物5g，调节pH5.4-5.8，加蒸馏水至1000mL，分装至500mL锥形瓶，每个锥形瓶250mL。之后121℃灭菌20min，冷却至室温，得到富集增菌培养基B。⑤称取步骤①中样品10.0g，加入100mL0.03mol/L的磷酸盐缓冲液，混匀后静置澄清120min，除去大颗粒泥沙，得混悬液。取1mL混悬液加入10mL富集增菌培养基A，置于摇床进行耗氧富集培养，转速为200r/min，37℃培养24-48h观察生长情况。⑥通过平板划线法，将富集增菌培养基A中的优势菌种在筛选纯化培养基上进行划线分离，分离出环氧乙烷优势菌种。⑦挑取环氧乙烷优势菌种在富集增菌培养基B中培养24h，得到降解环氧乙烷潜力菌，采用甘油保藏法(培养液与50％甘油比例1:1，-80℃下保存)保存。通过上述实验步骤分离出一株降解环氧乙烷潜力菌，其菌落形态为乳白色针尖样小菌落，无色透明，圆形光滑湿润，边缘整齐，菌落直径为0.5-1.0mm，无色素。(二)降解环氧乙烷潜力菌的鉴定：鉴定内容及方法：a.形态特征鉴定：菌落形态观察、菌体显微形态观察、培养特征及革兰氏染色鉴定；b.生理生化特性鉴定：理化特性包括营养类型、氮碳源利用能力及生化试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发酵乳杆菌，其特征在于，命名为EO-02，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.18432，EO-02菌株的分类学命名为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)。/n

【技术特征摘要】
1.一种发酵乳杆菌，其特征在于，命名为EO-02，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.18432，EO-02菌株...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘征涛，薛建龙，侯东新，何业成，尹昕，王晓南，何沃坤，胡胜伟，曾育平，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，侨康生物科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11