[发明专利]红球菌WB-1及其培养方法和用于降解多氯联苯的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染物生物修复技术领域，具体涉及一株命名为WB-1的红球菌属（Rhodococcus sp. WB-1）的菌株，该菌株已于2011年11月29日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记入册编号为：CGMCC No.5500，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。该菌株为一株高效降解多氯联苯的细菌，还涉及该菌株的分离、培养方法，还涉及该菌株在降解多氯联苯类污染物中的应用方法。

背景技术

多氯联苯( Polychlorinatedbiphenyls ，简称PCBs)是重要的有机氯化合物，是人工合成的具有重大生态影响和长期环境危害的持久性有机污染物( Persistent Organic Pollutants ，简称POPs)，是《斯德哥尔摩公约》中在世界各地禁止或限制使用的12 种持久性有机污染物之一。PCBs 的工业品被广泛地应用于各种生产领域，如变压器、电容器设备的绝缘油，液压系统的传压介质，导热系统的热载体以及润滑油、涂料、粘合剂、印刷油墨、树脂、橡胶、石蜡的添加剂等。PCBs 可以通过工业废物排放、密封存放点渗漏、垃圾堆放场沥滤液渗漏、含PCBs 的城市垃圾焚烧和工业焚烧及大气的干湿沉降等途径，进入土壤沉积物环境，约占环境PCBs 总量的97 %。进入环境中的PCBs 同系物和异构体的组成会发生缓慢的生物转化(生物降解、吸收、代谢、排泄) 、非生物转化(氧化、光解) 和迁移(挥发、扩散、吸收、吸附、解吸等) 。 持久存在于土壤、沉积物环境中的PCBs ，被植物和水生生物吸收，通过食物链传递和富集(富集系数甚至高达数百万倍)。有报道称人乳和蓝鲸组织中检出高浓度的PCB132 和PCB149，并存在显著的手性选择性。毒性毒理研究表明：进入人体或动物体的高浓度的多氯联苯，是典型的环境激素，有强致毒、致癌性能，能引起肝损伤和白细胞增加症，还可通过母体传递给子体，使子体畸形。对生态环境(特别是人类健康) 危害极大。据WHO 统计，全世界共生产了2 ×10⁶ t 工业PCBs。我国1965～1974 年间共生产10000 t 工业PCBs , 其中PCB₃ 9000 t 、PCB₅1000 t 。 PCB₃ 用于生产YL ，YIW，CL ，RLS，RLSI 系列电力电容器；PCB₅主要用作油漆添加剂。我国70 年代还进口了部分含有多氯联苯的电力电容器，动力变压器等，这些电器部分已经退役，少量还在运行，一旦发生泄漏后果极为严重。

生物修复技术具有很多优点，比如成本低，效率高，不产生二次污染，尤其适合土壤中POPs的原位修复。有关PCBs的生物降解在实验室进行得较多，它也是近几年的研究热点（孙红斌，2006；孙艳，2004）。在实验室条件，Cl原子数＜5 的PCBs已经证明可以被几种微生物氧化成无机物，高Cl 取代(Cl>4)的PCBs在有氧条件下则一般被认为是持久性的。Cl 取代数越多，氯苯类化合物越难被好氧降解。但也有例外，Alcaligenes Y42 ， Pseudomonad sp. LB400 和Alcaligenes eutrophus H850, Alcaligenes sp. JB1 经证明都可以将4-6 Cl 取代物降解。（郑海龙，2004）

微生物对PCBs的降解通常有2 条途径：一是以PCBs为唯一碳源和能源,对其进行降解,乃至矿化;另一途径是从其他有机物中获得碳源和能源,进而对PCBs进行降解,也是通常所说的共代谢（Borjia，2005）。但到目前为止,仅发现Achromobacter xylosoxidians A8 能利用2-CB（2-氯联苯）和2 , 5-DCB（2，5-二氯联苯）作为唯一碳源和能源（Jencova，2004），其他微生物还没有被发现能利用PCBs 作为唯一生长基质进行生长。

尽管目前对PCBs的生物降解研究有许多进展，但仍然存在很多问题：1、对高氯取代（Cl >4）的PCBs降解微生物研究较少；2、对PCBs的微生物协同代谢研究很少；3、缺乏对于高氯取代（Cl >4）的PCBs的降解酶和降解基因的研究；4、我国对PCBs的生物降解研究滞后，缺少具有自主知识产权的降解菌和降解基因的资源；5、虽然从许多降解PCBs的细菌中已经找到PCBs的降解基因片断，但目前构建超强降解菌并用于PCBs 修复还未见报道。

发明内容