[发明专利]芽孢杆菌在降解芳香族化合物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种芽孢杆菌在降解芳香族化合物中的应用，属于微生物技术领域。

背景技术

芳香族化合物是环境中常见的一种污染物，主要来自于农药生产、印染化工、造纸、制药和石油等工农业中发生的事故泄露和产生的副产物释放等过程，以及经过一定生物化学作用后产生的相对简单结构的芳香族化合物存在于环境中。这些分布广泛的芳香族成分，并经过一系列的微生物的氧化还原等作用后使得污染水域内经常检测到芳香酸类的中间代谢物，如苯甲酸，邻、间、对-甲基苯甲酸等。据报道，我国每年进入环境的芳香族化合物有数千种之多，它们多以无色、白色或者浅黄色的低溶解度固体形式存在于环境中，具有高熔点，高沸点和低蒸汽压等特点使其具有长时期难以被降解的特性，且它们会对人类产生急性致癌、致诱变和致畸等危害性。因此，在近二十年里对芳香族化合物污染控制的研究也受到了人们很大程度地关注。

目前处理芳香族污染物常采用的方法是物理法、化学法和生物法。这些处理方法都有各自的优点和缺点，其中物理方法通常包括混凝沉淀、加热法、吸附法、萃取法、洗涤法等，操作起来相对比较简便，更适用于高浓度的苯环化合物工业废水废液以及事故性污染的处理，但该方法的局限性在于面临高能耗的挑战，且只能使污染物发生形态和地点的变化，并不能彻底解决污染问题，因而常作为一种预处理手段，与其他的处理方法联合使用。化学法主要有湿式氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法和声化学氧化法等，化学法通常会造成二次污染，不能彻底解决污染问题。生物降解是一种低成本，高效率，所能处理的环境污染闽值低、残留少，无二次污染，易操作的方法。修复苯环化合物污染的生物主要包括微生物(细菌和真菌)、植物和菌根。应用生物降解原理来处理被污染环境的生物修复技术近年来发展很快，因此筛选高效的苯环化合物降解菌，研究其降解特性并将其应用于污染治理中具有重要的实际意义。

本发明采用的一株芽孢杆菌L1，能够高效降解对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸，3-甲氧基-4-羟基苯甲酸、3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、邻苯二酚和苯甲酸等环境污染物，是用于芳香族化合物染污治理的有效候选菌株。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供菌株芽孢杆菌L1在降解芳香族化合物一种应用，该方法简单易行。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明首先提供一株芽孢杆菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)，于2013年保藏于日本微生物菌种保藏中心，保藏编号为JCMNo.18543，16srDNA序列已提交至NCBI数据库，登陆号为JQ044788。

该菌的筛选分离、鉴定等详细过程描述均已公开，为本领域技术人员公知材料。详见文章：Zhu D ,Tanabe SH ,Xie C ,Honda D ,Sun J , Ai L.Bacillus ligniniphilus sp. nov., an alkaliphilic and halotolerant bacterium isolated from sediments ofthe South China Sea. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. DOI：10.1099/ijs.0.058610-0)。

本发明还提供了芽孢杆菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)在降解芳香族化合物中的应用，所述芳香族化合物包括：对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸，3-甲氧基-4-羟基苯甲酸、3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、邻苯二酚和苯甲酸等。

本发明所述芽孢杆菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)的最佳降解温度为27-33℃，最适降解的芳香族化合物的浓度为100-2000mg/L。

所述芽孢杆菌L1(Bacillus ligniniphilus L1)应用于降解芳香族化合物，按照以下步骤进行：

将含有芳香族化合物的无机盐培养基pH调为7-9，然后将OD₆₀₀值为0.6-0.8的芽孢杆菌L1，按体积比1-3%(V/V)的接种量接种，于温度27-33℃条件下进行反应；所述的含有芳香族化合物的无机盐培养基中的浓度优选为100-2000mg/L；所述反应为振荡反应，振荡速度为100-220rpm；所述反应的时间为60-120h。