红球菌Rhodococcussp.NJF-7及其在降解低氟代烷烃中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种红球菌Rhodococcus sp.NJF

【技术实现步骤摘要】
红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7及其在降解低氟代烷烃中的应用


[0001]本专利技术属于环境微生物工程
，更具体的涉及一种红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7及其在降解低氟代烷烃中的应用。

技术介绍

[0002]氟(F)是元素周期表中电负性最强和反应性最强的元素，也是地壳中第13丰富的元素，被广泛应用于合成工业制剂、农业化学品和药品。但许多含氟有机化学品具有环境持久性，并可能影响环境和人类健康。含氟化合物的顽固性一般被认为是由于C
‑
F键的存在，影响了化合物的整体特性，使得微生物难以对其进行生物降解。C
‑
F键由于较高的键能成为公认的最难断裂的单键之一，并且氟原子外层电子层中含有三对未成键电子，可以有效保护含氟化合物中C
‑
F使其能够经受很强的酸、碱、光、热和生物降解等。此外，由于氟是电负性最强的元素，因此C
‑
F键断裂后倾向产生F
‑
，而以离子形式存在的氟(F
‑
)即使是在微摩尔浓度下对细菌细胞也有很强的毒害作用，因此微生物对含氟化合物的生物降解还要克服F
‑
毒性的挑战。微生物断裂C
‑
F键的功能研究对于未来研究多氟化合物的生物降解具有重要的科学意义。
[0003]现有的研究表明，自然界中存在少量的单氟化合物，如单氟乙酸酯，因此微生物有可能在进化出脱氟酶使氟化物脱氟。目前虽然有许多对含氟化合物的生物降解的研究，但并未揭示是微生物断裂C
‑
F键的作用；还有一些研究多实现在复杂菌群中，未定位到断裂C
‑
F键的关键菌群，不利于进一步研究微生物降解机制和功能开发。因此挖掘可降解含氟化合物的功能菌及掌握更多的菌种资源极为重要，通过文献检索仅发现Xie等在2020年在园林土壤中一株可降解氟代烷烃的假单胞菌(Pseudomonas sp.Strain 273),未发现其他以氟代烷烃为单一碳源并能断裂C
‑
F键的功能菌株报道。

技术实现思路

[0004]1、专利技术目的。
[0005]本专利技术筛选出一株红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7，能生物裂解C
‑
F键，有效降解低氟代烷烃。
[0006]2、本专利技术所采用的技术方案。
[0007]本专利技术的红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7，于2023年5月19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(CGMCC)，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，邮编100101，菌种分类命名为红球菌(Rhodococcus)，保藏编号：CGMCC No.1.19448。
[0008]本专利技术红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7的基本生物学特征为：
[0009](1)菌落形态：前期白色，成熟时浅橙红色，表面光滑、不透光；
[0010](2)生理生化特征：革兰氏阳性；
[0011](3)培养特征：28℃下LB培养基培养。
[0012]本专利技术的本专利技术的红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7可生物裂解C
‑
F键，因此能应用于降解低氟代烷烃，尤其是1
‑
氟癸烷(1
‑
FD)。
[0013]具体而言，将红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7接种至含有低氟代烷烃的无机盐培养基中，在28℃、160r/min条件下进行培养，实现对低氟代烷烃的生物降解。无机盐培养基的pH控制在5.5
‑
8.5，优选7.2。
[0014]无机盐培养基(MM)：MgSO4·
2H2O 0.2g、CaCl2·
2H2O 20mg、FeSO4·
7H2O10mg、KH2PO
4 0.4g、Na2HPO
4 0.6g、MnSO
4 20mg、NaNO
3 1g、NH4Cl 0.6g，去离子水1000mL，pH值自然，121℃灭菌20min。
[0015]所述红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7以静息细胞形式加入所述无机盐培养基中，静息细胞加入量以培养体系百分比计算，优选10％。
[0016]静息细胞制备步骤如下：
[0017](1)平板培养：将红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7接种于LB固体平板上，28℃培养24～48h，获得单菌落。
[0018](2)扩大培养：用接种环挑取步骤(1)获得的单菌落接种至LB液体培养基中，28℃、160r/min培养24～36h，获得OD
600
＝0.6～0.8的菌液，离心，收集菌体，灭菌的无机盐培养基洗涤3次，等体积重悬后获得静息细胞液。
[0019]LB(Luria
‑
Bertani)液体培养基：NaCl 10g、胰蛋白胨10g、酵母提取物5g、去离子水1000mL，pH值自然，121℃灭菌20min。LB固体培养基为上述培养基的基础上补加1.5％琼脂粉进行制备。
[0020]3、本专利技术所产生的技术效果。
[0021](1)本专利技术红球菌NJF
‑
7能够断裂C
‑
F键，使氟代烷烃脱去氟离子而发生降解，目前尚未见此菌属用于氟代烷烃降解的相关报道。
[0022](2)本专利技术所获得菌株NJF
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7能在不同pH范围内降解1
‑
FD，因而能够应用于不同背景环境的污染场地修复。
附图说明
[0023]图1为1
‑
FD降解菌NJF
‑
7的系统发育树(a)和菌落细胞形态(b)；
[0024]图2为菌株NJF
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7对1
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FD的降解曲线；
[0025]图3为菌株NJF
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7在不同pH值条件下对于1
‑
FD的降解效果。
具体实施方式
[0026]应该指出，以下具体说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有说明，本文所使用的所有科学和技术术语具有与本专利技术所属
人员通常理解的相同含义。
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。若为特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0028]实施例1：1
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FD降解菌的分离、纯化与鉴定
[0029]菌株NJF
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7是从苏州市化工厂地土壤中筛选获得，具体步骤如下：
[0030](1)富集培养：将20g苏州化工厂土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.红球菌Rhodococcus sp.NJF
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7，保藏编号为：CGMCC No.1.19448。2.权利要求1所述的红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7在裂解含C
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F键化合物中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述含C
‑
F键化合物为低氟代烷烃。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于将红球菌Rhodococcus sp.NJF
‑
7接种至含有低氟代烷烃的无机盐培养基中进行培养，实现对低氟代烷烃的生物降解。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于所述低氟代烷烃为1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏蒙，曾军，项兴佳，林先贵，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：