[发明专利]一株用于脱硫的放射形土壤杆菌及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及到一株新筛选的菌株放射形土壤杆菌。该放射形土壤杆菌能够选择性断裂含碳物质的C-S键，保持含碳物质的生热值基本不变。本发明的放射形土壤杆菌特别适用于含有有机硫化合物的物质脱硫，如用于脱除含硫的煤炭或原油及其馏分中的硫。

背景技术

硫元素是石油中继碳元素和氢元素之后的第三大元素，并且它无论在已加工或未加工的燃油中都是不受欢迎的组分。石油中的硫元素造成石油精炼过程中对设备的腐蚀，另外，含硫燃油燃烧产生的SO₂会造成环境污染。环境部门对石油产品如汽油与柴油中硫含量的限制越来越严格。

无机的硫铁矿硫和有机硫各占煤炭的3.5％(w/w)左右。硫铁矿硫相对容易被脱除。微生物如真菌(HE De-wen，CHAI Li-yuan，SONG Wei-feng，″Experimental Research on Factors Affecting Desulfurization Mechanism of Fungi，″Environmental Science and Technology，27(1)：5-6)等通过氧化或还原方式代谢无机硫和有机硫为水溶性硫酸盐。

Kodama等人曾在1973年报道一个在有氧条件下，通过“kodama”途径裂解二苯并噻吩(DBT)导致DBT芳香环断裂的转化过程(Kodama K.，Umehara K.，Shimizu K.，Nakatanni S.，Minoda Y.，Yamada K.1973.Identification of microbialproducts from dibenzothiophene and its proposed oxidation pathway.Agr.Biol.Chem.37：45-50)，但是在这个过程中DBT的硫元素并没有被释放出来，“kodama”途径见图1。Van Afferden M等人也在1990年报道了一个利用DBT作为单一碳源、硫源与能源的特异性路径(Van Afferden M.，Schacht S.，Klein J.，Trüper H.G.1990.Desulfurization of dibenzothiophene by Brevibacterium sp.DO.Arch.Microbiol.153：324-328)。这两个路径都导致了芳香环中C-C键的断裂，造成燃油中燃烧热值降低，因此这两个代谢途径都不是在BDS过程中希望利用的路径。

Kilbane等人1989年在Rhodococcus rhodochrous IGTS8(US 5,002,888)和Bacillus sphaericus strain ATCC No.53969(US 5,104,801)中发现一个选择性断裂C-S键的路径，命名为“4S”路径。Rhodococcus rhodochrous IGTS8能够执行一个针对杂环分子，如噻吩、硫化物、二硫化物、硫醇、亚砜和砜中的硫原子的选择性逐步氧化过程，而碳骨架不被代谢(Kayser K.J.，Bielaga-Jones B.A.，Jackowski K.，Odusan O.，Kilbane J.J.1993.Utilization of organosulfur compoundsby axenic and mixed cultures of Rhodococcus rhodochrous IGTS8.J.Gen.Microbiol.139：3123-3129)。特别是通过“4S”途径Rhodococcus rhodochrous IGTS8能够降解DBT产生2-羟基联苯(2-HBP)和硫酸盐(Gallagher J.R.，Olson E.S.，StanleyD.C.1993.Microbial desulfurization of dibenzothiophene：a sulfur specific pathway.FEMS Microbiol.Lett.107：31-36)，“4S”途径见图2。