一株Ochrobactrum sp.菌(H1)在降解喹啉中的应用制造技术

技术编号:9430789 阅读:145 留言:0更新日期:2013-12-11 21:46
本发明专利技术涉及一种细菌降解喹啉的应用,该菌株为Ochrobactrum?sp.,通过最佳降解条件的筛选,菌株H1利用喹啉生长的最佳温度为30℃,初始生长pH为5.0,摇床转速为150r/min。菌株H1在喹啉初始浓度在250mg/L以内时符合一级动力学模型,即一级反应速率与喹啉浓度呈正比,并且在这个浓度范围以内该菌株利用喹啉生长的反应属于一级反应,其比生长速率随着浓度的增加而升高,在这个浓度范围内菌株的生长不受浓度的抑制。用海藻酸钠固定菌株H1后在24h能将400mg/L喹啉降解率达到87.5%。提取该细菌胞内粗酶液,其含能诱导邻苯二酚-1,2-双加氧酶(C12O),并且在代谢喹啉时首先杂氮环被氧化成喹诺酮,进而杂氮环被开链,形成苯甲醛、二甲苯、2-戊酮等、羟基苯丙酸等中间产物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种细菌降解喹啉的应用,该菌株为Ochrobactrum?sp.,通过最佳降解条件的筛选,菌株H1利用喹啉生长的最佳温度为30℃,初始生长pH为5.0,摇床转速为150r/min。菌株H1在喹啉初始浓度在250mg/L以内时符合一级动力学模型,即一级反应速率与喹啉浓度呈正比,并且在这个浓度范围以内该菌株利用喹啉生长的反应属于一级反应,其比生长速率随着浓度的增加而升高,在这个浓度范围内菌株的生长不受浓度的抑制。用海藻酸钠固定菌株H1后在24h能将400mg/L喹啉降解率达到87.5%。提取该细菌胞内粗酶液,其含能诱导邻苯二酚-1,2-双加氧酶(C12O),并且在代谢喹啉时首先杂氮环被氧化成喹诺酮,进而杂氮环被开链,形成苯甲醛、二甲苯、2-戊酮等、羟基苯丙酸等中间产物。【专利说明】—株Ochrobactrum sp.菌(H1)在降解喹琳中的应用
本专利技术涉及一株Ochrobactrum sp.在降解喹啉中的应用
技术介绍
喹啉是一种无色,具有刺激性气味的吸湿性液体。可溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳,微溶于水。从其化学结构来看,它属于杂环芳烃类有机物,由煤炭、木材、石油加工时形成。焦化废水中的喹啉则多在脱焦油洗苯的过程中产生。喹啉的污染主要由大气、水体,地下煤矿开采等方式传播,香烟排放的气体中也含有喹啉的成分。一些研究人员研究发现肝脏是喹啉的目标器官,对肝癌的发生有一定的影响。喹啉虽然具有毒性,但部分微生物能利用其作为唯一的碳源和氮源。并且环境微生物降解有机污染物具有高效、经济、二次污染小的特点,一直以来受到研究者的关注。但是,当污染物浓度较高时,则会抑制微生物的生长及降解。所以筛选高效降解有机污染物的菌群,是解决此问题的方法之一。近年来富集培养技术在筛选降解菌的实验研究中发展较为成熟。 申请人:从首钢焦化废水二沉池污泥中筛选到一株可高效降解喹啉的菌株,经16SrDNA鉴定为Ochrobactrum sp.,在降解条件、降解率、降解动力学方面还未曾有相关报道。该菌经研究具有良好的降解喹啉能力,具有很好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术涉及一株Ochrobactrum sp.菌在降解喹啉中的应用,命名为Hl,该菌株有良好的降解喹啉的能力。该菌株于2013年6月25日保藏于北京市朝阳区北辰西路I号院3号中国科学院微生物研究所.中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,其保藏编号为 CGMCC No:7822。经优化培养条件,该菌株最佳降解喹啉的条件为转速150r/min、pH为5.0、温度30°C及10%接种量。菌株Hl在喹啉初始浓度在250mg/L以内时符合一级动力学模型,即一级反应速率与喹啉浓度呈正比,并且在这个浓度范围以内该菌株利用喹啉生长的反应属于一级反应,其比生长速率随着浓度的增加而升高,在这个浓度范围内菌株的生长不受浓度的抑制。菌株Hl用海藻酸钠固定后在24h能将400mg/L喹啉降解,降解率达到87.5%。菌株Hl能诱导邻苯二酚-1,2-双加氧酶(C120),并且在代谢喹啉时首先杂氮环被氧化成喹诺酮,进而杂氮环被开链,形成苯甲醛、二甲苯、2-戊酮等、羟基苯丙酸等中间产物。【专利附图】【附图说明】图1为菌株Hl的系统发育树图图2为菌株Hl分别利用喹啉为氮源和碳源的情况图3为菌株Hl对不同喹啉初始浓度的降解率图4为菌株Hl包埋固定后降解喹啉才效果图5为菌株Hl对焦化废水中COD的去除效果图6为菌株Hl提取的领苯二酚-1,2-双加氧酶(C120)与喹啉降解的相关性图7为菌株Hl代谢喹啉24h后的中间产物图谱【具体实施方式】以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。实施例1菌株的筛选1、菌株来源与富集取首钢焦化厂废水处理系统的二沉池污泥5mL加入50mL牛肉膏液体培养基,并在其中加入50mg/L喹啉。放入恒温振荡器中30°C,150r/min,培养3d,得到富集培养液。富集培养基成分:牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaC15g,蒸馏水lOOOmL,pH为7.0。菌株的筛选将富集的培养液取5mL放入IOmL离心管在高速冷冻离心机中10000r/min,23°C,离心5min。取沉淀加入生理盐水混匀后离心,重复两次,以去除残留培养基及二次代谢产物。将离心得到的沉淀菌体接入.50mL唯一碳源培养基中,外加入喹啉作为碳源。驯化两个月,逐渐提高喹啉的浓度,当浓度达到500mg/L时进行菌株分离。唯一碳源培养基成分:NaN03lg, NaCl0.5g, K2HP04 0.5g, KH2P04 0.5g,(NH4) 2S04 0.5g, MgS04 0.5g,蒸馏水 IOOOmL, pH 为 7.0菌株的复筛驯化所得的若干菌株均能在以喹啉为唯一碳源的培养基上生长,通过对菌落的大小及分布的多少挑选出5株形态不同的菌株编号H1-H5。将菌株H1-H5的培养液分别取5mL,离心取沉淀加入含喹啉250mg/L的无机盐培养基中培养,分时段记录吸光值,计算成喹啉浓度后进行比较。5株细菌在前九小时的降解率都约为25%。9小时以后,Hl迅速降解,在24小时内将喹啉完全降解;H2、H3、H4在9_12小时内降解缓慢,24小时将喹啉降解约至50mg/L ;H5在9小时以后基本停止降解。由此,菌株Hl的降解效率最强,选择其进行下一步研究。实施例2菌株的鉴定使用Solarbio细菌基因组DNA提取试剂盒,提取菌株的基因组DNA,以此为模板,利用16SrDNA基因通用引物,进行PCR扩增。扩增16SrDNA的引物设计:F-primerF27:5’ -AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3’R-primerR1492:5,-GGC TAC CTT GTT ACG ACT T-3’以菌体的总DNA为模板,反应体系50 ii L:【权利要求】1.一株能高效降解喹啉的菌株,命名为Hl,经分子鉴定为Ochrobactrum.sp.,保藏号CGMCC No:7822。2.如权利要求1所述菌株用于降解喹啉的应用,其特征在于用该菌株降解喹啉的最佳降解条件:转速150r/min、pH为5.0、温度30°C及10%接种量。3.如权利要求2所述菌株用于降解喹啉的应用,其特征在于喹啉初始浓度在250mg/L以内时符合一级动力学模型,即一级反应速率与喹啉浓度呈正比,并且在这个浓度范围以内该菌株利用喹啉生长的反应属于一级反应,其比生长速率随着浓度的增加而升高,在这个浓度范围内菌株的生长不受浓度的抑制。4.如权利要求2所述菌株用于降解喹啉的应用,其特征在于用海藻酸钠固定菌株后在24h能将初始浓度为400mg/L喹啉降解,降解率达到87.5%。5.如权利要求2所述菌株用于降解喹啉的应用,其特征在于该菌株能诱导邻苯二酌'_1,2_双加氧酶(C120)。6.如权利要求2所述菌株用于降解喹啉的应用,其特征在于该菌株在代谢喹啉时首先杂氮环被氧化成喹诺酮,进而杂氮环被开链,形成苯甲醛、二甲苯、2-戊酮、羟基苯丙酸等中间产 物。【文档编号】A62D101/26GK103436462SQ201310280049【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日 【专利技术者】于本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株能高效降解喹啉的菌株,命名为H1,经分子鉴定为Ochrobactrum.sp.,保藏号CGMCC?No:7822。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于彩虹胡琳娜黄莹刘畅罗京于广飞王建兵张春辉何绪文
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:

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