[发明专利]一株氧化木糖无色杆菌MG1及其应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一株氧化木糖无色杆菌MG1及其应用，属微生物环境应用领域。

背景技术：

随着科技的发展，合成染料被广泛应用于纺织、皮革、食品、日用化工等行业中。但这些染料通常含有复杂的芳香环结构、化学稳定性高、环境可降解性低，且多数染料及其代谢中间产物具有致突变性、致癌性和其他毒性，这也使得染料成为重要的环境污染物之一。作为污染源，染料的首先特点就是污染量大。据统计，目前世界染料年产量约为80～90万吨，我国染料年产量达15万吨，位居世界前列。在染料的使用过程中大约有10％～15％被直接排放到污水处理系统或环境中。其废水治理率不足30％，治理合格率仅57.6％。因此，仅从废水治理方面来看，染料行业的环境保护任务也是相当艰巨的。

其中的三苯甲烷类染料是以三苯甲烷为母体的一类染料，其分子结构是中心碳原子上连有三个苯环，不同的侧链基团决定了不同染料结构和一些相应的特性。这类染料具有着色力强、色泽鲜艳等特点，因而被广泛用于纺织、造纸、医药、食品和化妆品等领域。较常见的有：孔雀绿、结晶紫、及碱性品红。此外，它们还被广泛用做治疗皮肤病的药剂。但体外试验表明，这些化合物具有有丝分裂毒性。孔雀绿在浓度低至0.1mg/L时，对哺乳动物细胞都是高毒性的，能促进肝脏肿瘤的形成以及导致小白兔和鱼的异常增殖。因此，必须采取有效的措施来将染料的危害降到最低。

对于染料处理，目前各国主要有：物理、化学和生物的方法。但物化法的运行成本通常较高，效率较差，且容易产生二次污染。生物降解染料废水具有成本低，无二次污染，生态恢复性好等优点，已成为国内外学者研究的热点。生物降解处理是一种急待开发的新技术，因而筛选高效广谱的染料脱色菌株具有重要的理论和实用价值。

氧化木糖无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)是一类广泛存在于环境中的杆状革兰氏阴性细菌。Achromobacter xylosoxidans MGl是我们实验室从印染污水中分离筛选，并经过驯化得到的一株高效降解孔雀绿的菌株。关于其脱色活性和相关机理尚未见报道。

发明内容：

本发明的目的在于提供一株氧化木糖无色杆菌MG1及其应用，通过对一株氧化木糖无色杆菌MG1的研究，开发生物脱色剂。

本发明人在开展染料脱色机理的研究中，从印染污水分离到的细菌中筛选到氧化木糖无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)MG1菌株，MG1菌株已于2010年12月15日保存于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCC NO.4476，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

本发明筛选到的一株氧化木糖无色杆菌MG1，其特征为：短杆状或圆棒状，多以散在形式存在，革兰氏阴性。在LB平板培上菌落小呈圆形，乳白色，凸起，不透明，表面湿润，边缘较整齐。同时我们的研究还发现，该菌株具有高效的降解三苯甲烷类染料孔雀绿和结晶紫的活性，其所具有的脱色功能主要源于胞内酶、及胞外小分子化合物成份。巢式PCR结果显示，该菌含有降解三苯甲烷类染料的基因tmr。甲吡酮抑制实验表明，细胞色素P450不参与胞内的染料降解过程。此外，菌体本身也具有对染料进行物理性吸附的作用。

本发明通过常规的方法从自然界中进行菌株分离、纯化、培养，然后经过五次驯化处理，使其具有超强的脱色高效性。在孔雀绿的浓度高达2000mg/L时，1小时对其脱色率可高达86±1％。本发明的菌株对三苯甲烷类染料中的结晶紫有较好的脱色的作用，能够作为制备生物脱色剂的应用。

本发明具有能扩宽降解染料的菌种范围，使得环境中的孔雀绿、结晶紫多了一条人工降解的途径，降低环境污染治理成本的优点。

附图说明：

图1为氧化木糖无色杆菌MG1的菌落形态照片及其光镜下的菌体。其中图1-a为氧化木糖无色杆菌MG1的菌落形态；图1-b为光镜观察的氧化木糖无色杆菌MG1。

图2显示氧化木糖无色杆菌MG1在不同孔雀绿浓度下的脱色率。

图3为氧化木糖无色杆菌MG1中基因tmr的克隆和序列的比对结果。其中3-a为PCR扩增基因tmr的琼脂糖电泳图；图3-b为基因tmr和Citrobacter来源的同源序列比对的结果。

具体实施方式：

以下是本发明的实施例，但本发明的内容并不局限于此。

本发明是这样实现的：

筛选纯化出氧化木糖无色杆菌后，用孔雀绿对其进行多次驯化。然后测其最终的脱色活性。并对其胞内和胞外的脱色机理进行探究。