[发明专利]一株可降解多环芳烃的海旋菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株可降解多环芳烃的海旋菌及其应用。

背景技术

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是指两个或两个以上苯环以链状、角状或串状排列组成的化合物，主要来自于木材、化石燃料、煤焦油产品或食物等有机质的不完全燃烧，多环芳烃在环境中分布广泛，在大气、水体、土壤、沉积物和食品中都有检出。多环芳烃大多数为有毒物质，许多有三致效应，即致癌、致畸变和致突变，迄今为止已发现的多环芳烃类致癌物及其衍生物已经超过400种，不乏苯并(a)芘这样的强致癌物质。多环芳烃具有的半挥发性、亲脂性、高生物蓄积性和难降解等特性，使其能够在环境中长时间存在、长距离迁移并富集于生物体，给人类健康和生态系统安全造成长期而严重的危害。因此，1998年，美国、加拿大和欧洲共32个国家订立的《关于长距离越境空气污染物公约》中将多环芳烃明确定为必须控制的持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)。菲是一种三环芳烃，对不少水生生物有毒性效应，并且因为同时具有典型的“K区”和“湾区”结构而成为研究致癌性多环芳烃代谢机制的模式物质。

环境中的多环芳烃除少部分可以发生光化学分解外，大部分主要依赖生物降解途径慢慢消失，因此微生物降解是控制多环芳烃污染较为经济有效的方法。然而，多环芳烃污染常常伴随着盐浓度较高的环境，例如多环芳烃随着石油的突发事故、落地油及含油污水排放等对沿海湿地中的盐碱滩环境造成严重污染，含油和含盐量都比较高(盐度＞3.5％w/v)的油田采出水排放会使接纳环境中的盐度和多环芳烃含量同时升高，酿成污染。普通降解菌虽然能有效降解多环芳烃却难以在较高的盐浓度下生长，而嗜盐降解菌的研发能够解决这一矛盾，因此对控制多环芳烃污染有重要意义。

目前已发现的多环芳烃降解菌中嗜盐微生物较少。Ashok等从炼油厂附近的土壤中筛选到了四株能利用萘、蒽以及萘与菲共代谢的微生物，分别属于微球菌属(Micrococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和产碱菌属(Alcaligenes)，在丰富培养基上最高能耐受7.5％NaCl。Sohn等从韩国某海湾淤泥中分离到一株新鞘氨醇杆菌(Novosphingobium pentaromativorans)，该菌能够降解2～5个苯环的多环芳烃，其在丰富培养基中可生长的盐度范围为1％～6％。Plotikova等从盐土环境中分离到了15株萘降解菌，分别属于红球菌属(Rhodococcus)、节杆菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)，它们能够耐受5.8％NaCl，其中6株还能利用菲；通过其中部分菌株质粒的转座结合，获得了两株有新质粒的恶臭假单胞菌，其耐盐性有所提高，并能降解萘、菲和水杨酸。以上文献报道都把多环芳烃降解与微生物的耐盐性联系起来，提供了一些非常有价值的实验方案和研究思路。然而，这些耐盐微生物适宜生长的盐度和生长的盐度范围都比较低(以PAHs为唯一碳源和能源时的盐度＜7.5％)，不能适用于高盐环境中多环芳烃污染的生物治理。因此，为解决高盐环境中多环芳烃的污染，亟待研发能降解多环芳烃且生长的盐度范围宽、耐盐度高的嗜盐菌。

发明内容

本发明的目的是提供一株可降解多环芳烃的海旋菌。

本发明所提供的海旋菌是从山东省东营市仙河镇胜利油田的土壤中筛选得到的。根据其形态特征、培养特性、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析等证实属于海旋菌属(Thalassospira)，将其命名为仙河海旋菌(Thalassospira xianhensis)P-4。仙河海旋菌(Thalassospira xianhensis)P-4已于2009年3月6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(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所)，保藏登记号为CGMCC№2942。

仙河海旋菌(Thalassospira xianhensis)P-4CGMCC№2942为革兰氏阴性菌，细胞呈弯杆状或螺旋状、无鞭毛，没有运动性，大小为(1.03～1.65)μm×(0.33～0.56)μm。该菌株的菌落呈圆形、光滑、隆起、奶油色或微黄色、有光泽、边缘整齐特征。