[发明专利]赖氨酸芽孢杆菌及其降解MC-LR的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保水处理技术领域，具体涉及一种从太湖流域蓝藻藻浆压滤液中筛选的1株赖氨酸芽孢杆菌及利用其降解微囊藻毒素-LR（MC-LR）的方法。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，工、农业已呈现大规模机械化，作业过程中产生的大量含氮磷废水皆就近排入附近河流、湖泊等水体，带来的富营养化问题已日趋严重，蓝藻水华频繁暴发。据研究报道，25%-70%的蓝藻水华污染可产生微囊藻毒素（MCs）。MCs是一类环状七肽肝毒素，具有90多种同分异构体，其中微囊藻毒素-LR（MC-LR）和微囊藻毒素-RR（MC-RR）是我国蓝藻水华水体中出现频率及含量较高的两种类型。MCs在水中的溶解度大于1.0 g/L，不易被沉积物、悬浮颗粒物吸附，几乎全部以溶解性状态分布于水体中，可在水生生物体内富集，并通过食物链进入人体，低剂量的MC-LR即可引发原发性肝癌、大肠癌、胰腺癌等疾病，严重危害人类健康，世界卫生组织和我国的饮用水标准均规定了MC-LR不超过1.0 μg/L的限值。

MC-LR因具有环状结构化学性质稳定，在自然条件下降解过程非常缓慢，且具有热稳定性，煮沸30 min也不能破坏其毒性，常规水处理工艺对其去除率较低。目前，去除MC-LR的方法主要有化学法、物理法和生物法等，其中微生物降解法是公认的最为安全有效的方法。据公开研究报道，能够降解MC-LR的微生物种类稀少，种群结构单一，仅局限于某些特殊菌株。如公开号为CN1785851的发明专利，从滇池底泥中筛选出1株降解MCs的食酸戴尔福特菌。《农业环境科学学报》2009年第28卷第8期1669-1675页报道了杨静东等采用从太湖水华蓝藻细胞中提取的MCs作为微生物生长的唯一碳源和氮源，从富营养化的太湖水体中筛选出降解MCs的微生物菌群。公开号为CN102154170的发明专利，是本发明人从太湖河浜底泥中筛选出1株降解MC-LR的球形芽孢杆菌。但目前已报道的MC-LR降解菌仅在特定条件下表现出高效性，常用外加碳源对其降解性能多具有抑制作用，菌剂制备碳源选择受限，以致于MC-LR降解菌在实际工程中的应用难以大规模实现。

根据生物进化论适者生存的原理，蓝藻水华水体中可能存在与蓝藻共生的细菌，本发明以取自常州雪堰镇藻水分离站的太湖蓝藻藻浆压滤液作为MC-LR降解菌的来源，通过驯化、富集、分离纯化，从中筛选出1株具有MC-LR降解能力的赖氨酸芽孢杆菌。本发明提供的这株赖氨酸芽孢杆菌对MC-LR的分解利用具有专一性，常用外加碳源能够促进其降解MC-LR，因此，这种与蓝藻共生的细菌在天然水体中更易繁殖，且能成为优势菌种，在蓝藻水华污染治理中的应用前景更为广阔。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，针对MC-LR难以有效去除的难题而提供的一种从蓝藻藻浆压滤液中筛选的对MC-LR分解利用具有专一性的赖氨酸芽孢杆菌，并利用其降解MC-LR的方法。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供了MC-LR降解菌R3，建议的分类命名为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus fusiformis）。已于2012年5月11日保藏于位于中国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的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏编号为CGMCC NO.6107。

利用上述菌种降解MC-LR的方法，按照下述步骤进行：

将纺锤形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus fusiformis）单菌落接种于营养肉汤液体培养基中于温度30℃、摇床转速130 r/min条件下培养20 h至对数期，再按照体积分数5%的接种量转接至新鲜的营养肉汤液体培养基中，相同条件下培养20 h至对数期，备用。

将上述对数期赖氨酸芽孢杆菌按照投菌量为2-10%（以体积分数计）的比例接种到以MC-LR为唯一碳源、pH值为5.0-9.0的无机盐培养基中，在30℃摇床转速130 r/min下培养7 d即能够有效地降解MC-LR。

上述降解MC-LR的方法优选：以体积分数计为4-6%的投菌量接种到以MC-LR为唯一碳源、pH值为7.0的无机盐培养基中，在30℃摇床转速130 r/min下培养7 d。

其中所述的营养肉汤液体培养基组成如下：蛋白胨10 g，牛肉膏3 g，NaCl 5 g；蒸馏水1000 mL，pH 7.2-7.4。