[发明专利]一株有机溶剂耐受型假单胞菌及其在降解多环芳烃中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物技术领域的假单胞菌及其应用，尤其涉及的是一种一株有机溶剂耐受型假单胞菌及其在降解多环芳烃中的应用。 

背景技术

近年来，随着工农业生产的迅速发展，全球土壤，水分以及大气的污染程度越来越严重。环境污染已经成为当今世界各国普遍关注的热点问题。在各类污染物中，多环芳烃(polycyclicaromatic hydrocarbons，PAHs)类化合物分布广泛，危害最为严重。环境中的PAHs主要来源于石油泄漏，以及煤、石油、木材、有机高分子化合物的不完全燃烧。PAHs稳定性强，生物富集率高，潜在毒性大，具有致畸、致癌和致突变等作用。在总数已达1,000多种的环境致癌物中，PAHs占了三分之一以上，为数量最多的一类。美国环保局(EPA)在上世纪80年代就将16种PAHs列入了优先控制的环境污染物黑名单，我国也已经把PAHs列入环境污染的黑名单。消减PAHs污染对于改善人类生存环境，提高人类生活质量具有重大意义。由于PAHs非常顽固，自然条件下很难通过温和的化学作用降解，PAHs除了很少一部分发生光化学分解之外，绝大部分都是通过生物降解途径从环境中慢慢消失。因此，利用微生物降解作用加速PAHs转化为无害物质的过程被认为是修复PAHs污染环境的最佳途径。目前，人们通过富集培养已经分离出许多PAHs降解菌株。但是，对于实际石油污染环境下的PAHs降解，微生物面临复杂的生存压力，特别是石油成份作为有机溶剂对细胞的毒性作用。对微生物的生理研究证明有机溶剂的毒性和它们的油水分配系数(log P_ow)-溶剂在辛醇和水相中的分配系数的对数值有关。溶剂的极性越大，log P_ow值就越小，溶剂毒性也越大。一般认为，log P_ow值在1～5之间的有机溶剂在水层(细胞存在于水层)的分配比例较高，进入细胞膜脂双层的溶剂含量高，所以对细胞产生的毒性极大。石油污染物大部分为脂溶的疏水性有机物，能破坏细胞膜，危害细胞的结构和功能完整性，导致细胞的破裂死亡。因此，迫切需要寻找能够耐受有机溶剂的PAHs降解菌株用于增强石油污染环境的修复。 

有机溶剂耐受菌是一类新的能与有害影响因素竞争并能在高浓度有机溶剂中茁壮生长的微生物。一般来说，由于有机溶剂对细菌有毒性，所以一直以来人们都认为细菌不能在有机溶 剂环境中生存。1989年，Inoue等关于溶剂耐受性微生物的报道改变了人们对微生物生存能力的认识，自此各国研究者陆续分离出多种有机溶剂耐受微生物，并发现了微生物对有机溶剂产生抗性的多种机理，如有机溶剂输出泵、快速修复膜、降低膜透性、增加膜严密度和降低细胞表面疏水性等，能使细菌设法避开有害因素。 

现有技术文献已经有关于能够以毒性有机溶剂苯乙烯为碳源生长菌株的研究，也有报道通过基因工程改造之后，中国专利号：200610044410.1；公开号为：1861785；名称为：一株可耐受有机溶剂的恶臭假单胞菌及其在双液相反应中的应用。该技术公开了一株可耐受有机溶剂的恶臭假单胞菌，该菌株于2006年1月15日保藏于中国典型培养物保藏中心(武汉大学，中国武汉)，保藏中心编号为：No.M 206011。本发明还公开了所述的可耐受有机溶剂的恶臭假单胞菌在双液相反应中的应用，其方法包括：(1)菌株选择，(2)种子细胞培养，(3)制备催化剂细胞，(4)收集催化剂细胞，(5)休止细胞制备，(6)在双液相反应中处理样品，(7)样品检测；该菌株具有很强的耐受有机溶剂的能力，且具有较高的降解二苯并噻吩、4-甲基二苯并噻吩、4，6-二甲基二苯并噻吩和3-甲基苯并噻吩的能力。 

有机溶剂耐受菌株也能够转化毒性有机溶剂甲苯以及进行生物脱硫，然而，有机溶剂耐受菌株对于PAHs的降解未见报道。在石油以及一些工业污染的环境中，有机溶剂往往伴随着多环芳烃共同存在于污染体系中，大部分细菌能够通过细胞结构的改变抵抗低浓度、毒性相对较低的有机溶剂。但是一些毒性极强log P_ow值为1～5的有机溶剂，例如苯及其烷基衍生物即使在极低的浓度下(0.1％)也极易导致细胞的死亡。因此，获得具有能在毒性有机溶剂存在条件下生长的PAHs降解菌株用于污染环境修复具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的在于针对目前存在的降解多环芳烃的难题和现实的迫切需求，本发明提供了一株有机溶剂耐受型假单胞菌及其在降解多环芳烃中的应用。