[发明专利]一株17β-雌二醇降解菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染生物修复领域，涉及一株17β-雌二醇降解菌株及其应用。

背景技术

环境雌激素(EEs)是指：进入生物体内，可通过干扰生物体自身激素的合成、分泌、转运、结合、活性反应、代谢、消解或产生类似生物体自身激素的作用，对生物有机体维护正常的动态平衡、繁殖、生长及行为有不利影响的环境化学物质。雌激素不需要大量存在就会给生物机体造成很强的危害，譬如使得生物体的性激素分泌紊乱、精子数量减少、雄性动物雌性化、癌症等发病率增加，造成生殖、免疫、神经等系统的多种病变。每年都有大量的雌激素排入环境中，对土壤、地表水和地下水环境造成污染，严重威胁人类和动物的安全与健康。虽然有研究表明，雌激素在自然环境下由于光照、酸碱、微生物等因素能部分降解，但降解效率非常低，其残存效应风险仍很大。因此，单纯依靠自然降解是无法达到彻底清除环境雌激素的目的。

17β‐雌二醇(17β‐Estradiol，E2)是一种由卵巢分泌的天然雌激素。人类和动物正常的生理活动会释放17β‐雌二醇。排入环境中的17β‐雌二醇可通过模拟、干扰或对抗机体原有内生激素的正常合成、运输和释放，使人和动物无法维持自身激素的平衡和调节，从而引起生殖器官病变和雌性化现象。17β‐雌二醇是如今诸多环境雌激素中作用最强的一种，作用强度是其代谢产物雌酮(E1)和雌三醇(E3)的5‐1000倍。例如当水体中雌激素17β‐雌二醇浓度仅为1ng·L^‐1时，就会干扰鱼类的内分泌系统，造成雄鱼的雌性化。如今，17β‐雌二醇已普遍存在于各类环境，特别是水环境中，由于17β‐雌二醇具有潜在的内分泌干扰作用，并且普通水处理技术难以有效地去除水中17β‐雌二醇，因此用微生物降解包括17β‐雌二醇在内的环境雌激素逐渐引起了人们的重视，但此项技术前提是获得高效稳定的降解菌。然而目前国内关于17β‐雌二醇降解菌的报道相对较少，因此，筛选出能适应中国本土环境的17β‐雌二醇高效降解菌显得尤为重要。

微生物降解修复技术是近几十年才兴起的一种新型的环境污染修复技术。该技术和物理化学方法相比，具有很多无可比拟的优点，如处理效果好，适合有毒有害有机污染物大面积面源污染的降解修复，修复费用较低(仅为传统的物理化学修复花费的10％左右)，且不产生二次污染等。在国内外，生物修复技术已经广泛应用于环境有机污染物的清除。由于17β‐雌二醇是一种不可避免产生和排放的雌激素，且性质比较稳定，不易发生自然降解，因此，对环境中雌二醇进行微生物降解的研究具有重要的意义。而目前，国内还鲜少有关于17β‐雌二醇微生物降解菌株的专利研究和应用报道。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种17β-雌二醇降解菌。

本发明的另一目的是提供该降解菌的应用。

本发明的又一目的是提供该17β-雌二醇降解菌生产的固定化菌剂。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一株红球菌JX‐2，2014年9月4日保藏于中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC NO.9636。

所述的菌种保藏号为CGMCC NO.9636的红球菌JX‐2在降解雌激素17‐β雌二醇中的应用；优选在降解水体环境或固体废弃物中雌激素17β‐雌二醇的应用。

所述的红球菌JX‐2在制备降解雌激素17‐β雌二醇的微生物制剂中的应用。

一种用本发明所述的红球菌JX‐2所生产的固定化17‐β雌二醇降解菌剂。

一种用权利要求1所述的红球菌JX‐2所生产的固定化17‐β雌二醇降解菌剂，是通过以下方法生产而成：

1)将保藏编号为CGMCC NO.9636的红球菌JX‐2试管种接种于发酵培养基中，振荡培养至对数期；

2)将上述培养好的菌种按5％(v/v，以培养基体积为基准，下同)的接种量接种入种子罐，培养至对数期；

3)将种子液按10％的接种量接入生产罐培养；

4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:1，搅拌速度为180转/分，培养温度为30℃，全流程培养时间为50小时，发酵结束后菌体数量达到10亿个/mL以上；其中，所述的发酵培养基，种子罐所用的培养基和生产罐所用的培养基相同，配方均为：蛋白胨10.0g·L^‐1，酵母5.0g·L^‐1，NaCl 10.0g·L^‐1，pH 7.5‐8.0；