[发明专利]一株降解氯霉素并同步产电的菌株及其应用

说明书

本发明公开了一种降解氯霉素同步产电的菌株及其应用。所述的菌株根据16S rRNA序列将其鉴定为一种柔武氏菌(Raoultella sp.)DB‑1，保藏编号为：CGMCC No.1.19109。所述的柔武氏菌(Raoultella sp.)DB‑1菌株为一种氯霉素降解且同步产电的功能菌种。作为兼性厌氧细菌，生长繁殖速率快，可以利用多种碳源生长繁殖，对环境有较强的适应能力。所述的柔武氏菌(Raoultella sp.)DB‑1菌株应用在微生物燃料电池中作为阳极催化剂，可以在生物电化学系统中高效降解氯霉素并同步产电。

技术领域

本发明属于应用环境微生物技术领域，涉及一株高效降解氯霉素并同步产电的兼性厌氧菌株，它的筛选方法及其应用。

背景技术

氯霉素自发现以来被广泛用于治疗各种细菌、真菌和霍乱弧菌引起的感染。然而，由于氯霉素等抗生素在环境中大量传播和转移所引起的抗生素抗性细菌和抗生素抗性基因问题，对人类社会和生态系统构成了巨大威胁，如白血病、浆质贫血、灰婴儿综合征和神经毒性反应等疾病即与抗生素的滥用和转移相关。尽管氯霉素已在多个领域被禁用，但在畜牧业及渔业中，氯霉素仍被大量使用，并最终随废水排放进入生态环境中，因此在地表、地面甚至饮用水中都检测到氯霉素，给人类生命健康造成了严重危害。

氯霉素微溶于水的物理性质使其在水中极其稳定而难以自然降解。目前对氯霉素降解的方法主要有物理法和化学法，如吸附法、薄膜法、光催化法、Fenton氧化、臭氧法、厌氧法等。虽然物理和化学法可降解氯霉素，但是在处理过程中需要添加额外的化学品、催化剂(如零价金属或铁离子)，且反应条件苛刻(如高温或酸碱性条件下)，而且需要更多的能量输入，成本较高。

相比之下，生物电化学降解法因其较低运行成本、环境可持续性以及较高的降解效率等优点使其获得越来越多的关注。然而在现阶段生物电化学降解的实际应用中，所用菌株的降解效率及产电效率普遍存在博弈现象。本发明旨在筛选得到一株高效降解氯霉素且同步产电的生物电活性菌株，并将其应用于氯霉素的降解处理，从而实现产能和治污的有机结合。

发明内容

针对现有氯霉素治理技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效降解氯霉素并同步产电的微生物菌株，对氯霉素有较强的耐受性和降解能力，且能够在降解氯霉素的同时产电，是一种解决氯霉素所导致的环境生态污染的新的方法。

本发明的另一目的还在于提供一种所述高效降解氯霉素并同步产电的菌株在氯霉素降解中的应用。

为实现上述发明目的，本发明所述的降解氯霉素同步产电的菌株为一种柔武氏菌(Raoultella sp.)DB-1，已于2021年11月15日保藏于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.1.19109，保藏地址为：中国，北京，中国科学院微生物研究所。

所述的柔武氏菌(Raoultella sp.)DB-1菌株，其16S rRNA的核苷酸序列如表1所示。

本发明所述的柔武氏菌(Raoultella sp.)DB-1的筛选方法如下：

1、以污水处理厂废水为阳极接种源启动微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC) 正常运行后取阳极出水，加入LB液体培养基富集培养；富集后的培养液梯度稀释后的菌悬液涂布在LB固体培养基上，30℃恒温培养1-3d后，选取长势旺盛的单菌落涂布于LB固体培养基上划线分离纯化，得到初筛菌株；

2、在LB固体培养基中加入50mg/L氯霉素，将初筛得到的菌株多次划线分离，筛选氯霉素耐受菌株；将筛选得到的氯霉素耐受菌株分别接种到含50mg/L氯霉素的LB液体培养基中，培养条件为30℃、150r/min，挑选对氯霉素降解效率最高的菌株，筛选得到所述的柔武氏菌(Raoultella sp.)DB-1菌株。