一种醋酸钙不动杆菌及其在降解十溴联苯醚中的应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010019236.1

申请日:

2010.01.05

公开号:

CN101899404A

公开日:

2010.12.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C12N 1/20申请日:20100105|||公开

IPC分类号:

C12N1/20; A62D3/02(2007.01)I; C12R1/01(2006.01)N; A62D101/28(2007.01)N

主分类号:

C12N1/20

申请人:

广东省微生物研究所

发明人:

邓代永; 许玫英; 郭俊; 孙国萍; 陈杏娟

地址:

510070 广东省广州市先烈中路100号

优先权:

专利代理机构:

广州科粤专利代理有限责任公司 44001

代理人:

余炳和

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内容摘要

本发明公开了一种醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter??calcoaceticus??DB-3)及其在降解十溴联苯醚中的应用。该菌于2009年11月27日,保藏于中国典型培养物保藏中心,其保藏编号为CCTCC??NO:M??209287。该菌对十溴联苯醚具有较强的降解能力,能对十溴联苯醚脱溴,产生游离的溴离子。十溴联苯醚经过该菌生物降解处理后不会产生多溴二苯并二噁英、多溴二苯并呋喃以及低溴代的联苯醚等高毒性的二次污染物。可以将该菌株用于环境中治理十溴联苯醚污染,从而为化工污泥或废水中十溴联苯醚的处理提供一种低成本、高效率不发生二次污染的十溴联苯醚降解菌。

权利要求书

1: 一种醋酸钙不动杆菌 (Acinetobacter calcoaceticus DB-3), 其保藏号为 : CCTCC NO : M209287。
2: 权利要求 1 所述的醋酸钙不动杆菌 (Acinetobacter calcoaceticus DB-3) 在降解 十溴联苯醚中的应用。

说明书


一种醋酸钙不动杆菌及其在降解十溴联苯醚中的应用

    技术领域 :
     本 发 明 属 于 微 生 物 应 用 领 域, 具 体 涉 及 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticusDB-3) 及其在降解十溴联苯醚中的应用。 背景技术 :
     十溴联苯醚 (BDE2209 或 DeBDE) 是市场上需求量最大的一类多溴联苯醚, 作为一 种溴系阻燃剂 (brominated flame retardants, BFRs), 广泛用作耐冲击性聚苯乙烯、 聚酯、 聚酰胺、 纺织品和电子产品的添加剂。 近年来, 十溴联苯醚的需求不断的增加, 据统计, 1999 年全世界对 BDE2209 的需求量占对多溴联苯醚总需求量的 81%, 2001 年为 83%。到 2001 5 年为止, 我国阻燃剂总产量约为 1.5×10 t, 而 BDE2209 的销售量已达 1.35×104t。全球自 然环境中十溴联苯醚含量呈显著增长态势。 溴代阻燃剂具有难溶于水, 长距离迁移能力, 难 以生物降解等理化特点。 多溴联苯醚同时具有明显的生物蓄积特性, 生理上表现出致癌性、 神经毒性、 内分泌干扰毒性、 免疫功能紊乱致使性等危害。十溴联苯醚排放到环境中后, 经 光解、 高温分解、 生物及微生物降解等过程, 会转化为多溴二苯并二噁英、 多溴二苯并呋喃 以及低溴代的联苯醚, 这些降解物更容易进入生物体, 也引起更强的毒性作用。 环境中存在 的十溴联苯醚已逐渐成为一种生态安全威胁。 因此, 必须发掘可以高效、 安全降解十溴联苯 醚的方法。
     生物降解是利用自然界存在的微生物分解物质, 对环境不会造成负面影响。目前 报道的具有十溴联苯醚降解能力的菌株, 包括有 White rot fungi, Rhodococcus jostii RHA1 和 Burkholderia xenovorans LB400 等, 但是它们降解速率很低, 功能不强。因此, 发 掘可以高效、 安全降解十溴联苯醚的功能菌株具有重要的意义。
     到目前为止, 没有报道不动杆菌属 (Acinetobacter) 的菌株具有降解十溴联苯醚 的能力。 发明内容 :
     本 发 明 的 目 的 是 提 供 一 种 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus DB-3) 及 其 在 降 解 十 溴 联 苯 醚 中 的 应 用, 该 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus DB-3) 能够高效、 安全降解十溴联苯醚, 不会产生多溴二苯并二噁英、 多溴 二苯并呋喃以及低溴代的联苯醚等高毒性的二次污染物。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 是从广东汕头贵屿河床底泥分离、 纯化得到的 :
     该菌的理化参数如下 :
     1、 菌体的形态特性 :
     a. 采 用 常 规 的 细 菌 生 理 生 化 鉴 定 方 法 和 电 子 显 微 镜 观 察, Acinetobacter calcoaceticusDB-3 菌株为革兰氏阴性, 球杆状, 菌体大小为 1 ~ 1.5μm×1.5 ~ 2.5μm 微 米, 无芽孢。b. 在 LB 固体培养基平板上培养 24h 后, 菌落形态为圆形, 光滑不透明, 菌落直径为 1.5-2.0 毫米。
     2、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的理化特性 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的生长温度 20-40℃, pH 范围 6-9, 好氧 生长, 氧化酶阴性, 接触酶阳性。
     3、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的遗传特征 :
     对 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 的 16S rRNA 测 序, BLAST 比 对 发 现, 本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 的 16S rRNA 基因序列与 Acinetobacter calcoaceticus 已有模式菌株具有较高的相似性, 其中与 Acinetobacter johnsonii DSM 6963 的序列相似性为 84%。
     综合上述的生理生化特性、 16S rRNA 基因序列结果, 本发明的 Acinetobacter calcoaceticusDB-3 应 归 属 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus), 命名为 Acinetobacter calcoaceticusDB-3。
     本发明人通过实验证实本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 具有十溴 联苯醚脱溴能力, 对十溴联苯醚具有较强的降解能力。 本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株对十溴联苯醚具有较强的降 解能力, 能对十溴联苯醚脱溴, 而产生游离的溴离子。 因此十溴联苯醚经过该菌生物降解处 理后不会产生多溴二苯并二噁英、 多溴二苯并呋喃以及低溴代的联苯醚等高毒性的二次污 染物。所以可以将该菌株用于环境中治理十溴联苯醚污染, 从而为化工污泥或废水中十溴 联苯醚的处理提供一种低成本、 高效率不发生二次污染的十溴联苯醚降解菌。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 于 2009 年 11 月 27 日, 保藏于中 国典型培养物保藏中心 (CCTCC, 地址 : 中国武汉市武汉大学 ), 其保藏编号为 CCTCC NO : M 209287。
     具体实施方式 :
     一、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的分离和鉴定
     1、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的分离 :
     培养基 :
     基础盐培养基: 每 升 培 养 基 中 含 有 KH2PO42.93g, Na2HPO48.87g, NH4Cl1.0g, NaCl0.5g, MgSO45g, CaCl2·2H2O0.15g, 微量元素盐溶液 2mL, 余量为水。
     微量元素盐溶液: 每 升 微 量 元 素 盐 溶 液 中 含 有 Na2MoO430mg, ZnCl250mg, CuCl2·2H2O10mg, H3BO331mg, MnCl2·5H2O 30mg, NiCl2·6H2O 20mg, CoCl2·6H2O 36mg, 余量 为水。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株是从广东汕头贵屿河床底泥 经过分离、 纯化而得。
     其分离纯化方法如下 :
     取 1g 河床底泥放在 100ml 添加有十溴联苯醚 2.0mg/L, 乳酸钠 1.0g/L, 酵母抽提 物 0.1g/L 的基础盐培养基中富集培养。富集培养过程通过离子色谱监测培养液中溴离 子的浓度变化指示富集效果, 富集培养是先在 30℃, 避光静置培养 14 天, 监测出明显的溴离子释放, 然后转接到含有十溴联苯醚 2.0mg/L, 乳酸钠 2.0g/L, 酵母抽提物 0.05g/L 的 基础盐培养基里继续在 30℃, 避光静置培养 14 天。然后从上步富集培养的培养液里取混 合菌群液涂布到添加含有乳酸钠 2.0g/L 固体基础盐培养基 ( 含有 20g/L 琼脂 ) 于 30 ℃ 温箱中进行培养, 从中挑取优势单菌落进行脱溴降解筛选, 纯化, 最后获得 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株。2、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株特征 :
     (1) 菌体的形态特性 :
     a. 采 用 常 规 的 细 菌 生 理 生 化 鉴 定 方 法 和 电 子 显 微 镜 观 察, Acinetobacter calcoaceticusDB-3 菌株为革兰氏阴性, 球杆状, 菌体大小为 1 ~ 1.5μm×1.5 ~ 2.5μm 微 米, 无芽孢。
     b. 在 LB 固体培养基平板上培养 24h 后, 菌落形态为圆形, 光滑不透明, 菌落直径为 1.5-2.0 毫米。
     (2)Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的理化特性 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的生长温度 20-40℃, pH 范围 6-9, 好氧 生长, 氧化酶阴性, 接触酶阳性。
     (3)Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的遗传特征 :
     具体方法参考分子克隆实验指南 (New York : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001) 中所述的条件或按照制造厂商所建议的条件。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 分子分类地位 :
     采用 DNA 小量提取方法提取 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 细菌总 DNA, 采 用 16S rRNA 通用引物 27F 和 1522r 扩增其 16S rRNA 基因, 将 PCR 产物直接测序, 其序列如 SEQ ID NO.1 所示, 将获得的 16S rRNA 基因序列输入 GenBank, 通过 BLAST 程序对数据库 中的所有序列进行比较分析, 结果发现本发明 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 的 16S rRNA 基因序列与 Acinetobacter calcoaceticus 已有模式菌株具有较高的相似性, 其中与 Acinetobacter johnsoniiDSM 6963 的序列相似性为 84%。
     综合上述的生理生化特性、 16S rRNA 基因序列结果, 本发明的 Acinetobacter calcoaceticusDB-3 应 归 属 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus), 命名为 Acinetobacter calcoaceticusDB-3。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 于 2009 年 11 月 27 日, 保藏于中 国典型培养物保藏中心 (CCTCC, 地址 : 中国武汉市武汉大学 ), 其保藏编号为 CCTCC NO : M 209287。
     实施例一 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对浓度为 10mg/L 的十溴联苯醚的脱溴降解 试验 :
     降解基础培养基配方 : 每 升 培 养 基 中 含 有 蛋 白 胨 1g, 酵 母 抽 提 物 0.5g, KH2PO42.93g, Na2HPO48.87g, NH4Cl 1.0g, NaCl 0.5g, MgSO45g, CaCl2·2H2O 0.15g, 余量为水。
     1、 配制含十溴联苯醚 10mg/L 的降解实验培养基 :
     在 100ml 三角瓶中添加 300mg/L 用二氯甲烷溶解的十溴联苯醚储存液 1ml, 避光待 二氯甲烷挥发, 然后在三角瓶中添加 30ml 降解基础培养基, 摇匀后得到 30ml 降解实验培养 基。即降解实验培养基的配方 : 每升培养基中含有十溴联苯醚 10mg, 蛋白胨 1g, 酵母 抽 提 物 0.5g, KH2PO42.93g, Na2HPO48.87g, NH4Cl 1.0g, NaCl 0.5g, MgSO45g, CaCl2·2H2O 0.15g, 余量为水。
     2、 将本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 纯菌划 LB 板培养, 然后从固 体 LB 平板上挑取单菌落接种到 30ml 降解实验培养基中, 30℃, 150 转 / 分避光培养, 培养 48h 后, 取培养液, 利用离子色谱分析培养液中溴离子浓度, 实验做三个平行样品。
     3、 溴离子测定标准曲线的绘制及测定 :
     用 18.2mΩ 的 mini-Q 无菌水分别配制 0.00、 100、 250、 500、 750、 1000μg/L 溴化 钠标准梯度溶液, 用戴安 ICS-1500 型离子色谱进行色谱分析, 分析柱 AS19, 分析样品量 50μL, 分析时间 30min, 具体数据如表 1 所示 :
     表1
     溴化钠标准溶液浓度 测定溴离子浓度
     0.00 0.000100 98.68250 252.45500 499.82750 747.761000 1001.291500 1498.65由此得出标准曲线方程 : y = 0.0027x-0.0027。R2 = 1.0, x 为溴离子浓度 ( 单位 μg/L), y 为溴离子积峰面积 (μS*min)。
     4、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对十溴联苯醚脱溴降解的测定 :
     从 三 个 平 行 样 品 中 分 别 取 2mL 经 过 48h 上 述 培 养 的 培 养 液, 用 0.22μm 的 无 菌滤膜过滤, 过滤液经过 C18 固相萃取小柱纯化, 收集纯化液, 取 0.5mL 稀释到 6mL 后 进行戴安离子色谱分析, 上样分析量为 500μL。按上述标准曲线方程计算, 可得 48h 后 Acinetobactercalcoaceticus DB-3 培养液中溴离子浓度分别为 300.0μg/L, 227.0μg/L, 257.4μg/L, 平均值为 261.5μg/L。
     实施例二 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对浓度为 10mg/L 的十溴联苯醚的脱溴降解 试验 :
     1、 配制含十溴联苯醚 10mg/L 的降解实验培养基 :
     本实施例的降解实验培养基与实施例一的降解实验培养基相同。
     2、 将本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 纯菌划 LB 板培养, 然后从固 体 LB 平板挑取单菌落接种至 30ml 降解实验培养基中, 于 30℃, 150 转 / 分避光培养, 培养 60h 后, 取培养液, 利用离子色谱分析培养液中溴离子浓度, 实验做三个平行样品。
     3、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 降解率的测定 :
     从三个平行样品中分别取 2mL 经过 60h 上述培养的培养液, 用 0.22μm 的无菌滤 膜过滤, 过滤液经过 C18 固相萃取小柱纯化, 收集纯化液, 取 0.5mL 稀释到 6mL 后进行戴 安离子色谱分析, 上样分析量为 500μL。根据实施例一的标准曲线方程计算, 可得 60h 后 Acinetobactercalcoaceticus DB-3 培养液中溴离子浓度分别为 498.3μg/L, 420.0μg/L, 389.7μg/L, 平均值为 436.0μg/L。
     实施例三 :Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对浓度为 10mg/L 的十溴联苯醚的脱溴降解试验 : 1、 配制含十溴联苯醚 10mg/L 的降解实验培养基 :
     本实施例的降解实验培养基与实施例一的降解实验培养基相同。
     2、 将本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 纯菌划 LB 板常规培养, 然后 从固体 LB 平板上挑取单菌接种至 30ml 降解实验培养基中, 30℃, 150 转 / 分避光培养 72h 后, 取培养液, 利用离子色谱分析培养液中溴离子浓度, 实验做三个平行样品。
     3、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 降解率的测定 :
     从 三 个 平 行 样 品 中 分 别 取 2mL 经 过 72h 上 述 培 养 的 培 养 液, 用 0.22μm 的 无 菌滤膜过滤, 过滤液经过 C18 固相萃取小柱纯化, 收集纯化液, 取 0.5mL 稀释到 6mL 后 进行戴安离子色谱分析, 上样分析量为 500μL。按实施例一的标准曲线方程计算, 可 得 72hAcinetobactercalcoaceticus DB-3 培 养 液 中 溴 离 子 浓 度 分 别 为 701.7μg/L, 550.4μg/L, 653.5μg/L, 平均值为 635.2μg/L。
     本 发 明 属 于 微 生 物 应 用 领 域, 具 体 涉 及 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticusDB-3) 及其在降解十溴联苯醚中的应用。 背景技术 :
     十溴联苯醚 (BDE2209 或 DeBDE) 是市场上需求量最大的一类多溴联苯醚, 作为一 种溴系阻燃剂 (brominated flame retardants, BFRs), 广泛用作耐冲击性聚苯乙烯、 聚酯、 聚酰胺、 纺织品和电子产品的添加剂。 近年来, 十溴联苯醚的需求不断的增加, 据统计, 1999 年全世界对 BDE2209 的需求量占对多溴联苯醚总需求量的 81%, 2001 年为 83%。到 2001 5 年为止, 我国阻燃剂总产量约为 1.5×10 t, 而 BDE2209 的销售量已达 1.35×104t。全球自 然环境中十溴联苯醚含量呈显著增长态势。 溴代阻燃剂具有难溶于水, 长距离迁移能力, 难 以生物降解等理化特点。 多溴联苯醚同时具有明显的生物蓄积特性, 生理上表现出致癌性、 神经毒性、 内分泌干扰毒性、 免疫功能紊乱致使性等危害。十溴联苯醚排放到环境中后, 经 光解、 高温分解、 生物及微生物降解等过程, 会转化为多溴二苯并二噁英、 多溴二苯并呋喃 以及低溴代的联苯醚, 这些降解物更容易进入生物体, 也引起更强的毒性作用。 环境中存在 的十溴联苯醚已逐渐成为一种生态安全威胁。 因此, 必须发掘可以高效、 安全降解十溴联苯 醚的方法。
     生物降解是利用自然界存在的微生物分解物质, 对环境不会造成负面影响。目前 报道的具有十溴联苯醚降解能力的菌株, 包括有 White rot fungi, Rhodococcus jostii RHA1 和 Burkholderia xenovorans LB400 等, 但是它们降解速率很低, 功能不强。因此, 发 掘可以高效、 安全降解十溴联苯醚的功能菌株具有重要的意义。
     到目前为止, 没有报道不动杆菌属 (Acinetobacter) 的菌株具有降解十溴联苯醚 的能力。 发明内容 :
     本 发 明 的 目 的 是 提 供 一 种 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus DB-3) 及 其 在 降 解 十 溴 联 苯 醚 中 的 应 用, 该 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus DB-3) 能够高效、 安全降解十溴联苯醚, 不会产生多溴二苯并二噁英、 多溴 二苯并呋喃以及低溴代的联苯醚等高毒性的二次污染物。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 是从广东汕头贵屿河床底泥分离、 纯化得到的 :
     该菌的理化参数如下 :
     1、 菌体的形态特性 :
     a. 采 用 常 规 的 细 菌 生 理 生 化 鉴 定 方 法 和 电 子 显 微 镜 观 察, Acinetobacter calcoaceticusDB-3 菌株为革兰氏阴性, 球杆状, 菌体大小为 1 ~ 1.5μm×1.5 ~ 2.5μm 微 米, 无芽孢。b. 在 LB 固体培养基平板上培养 24h 后, 菌落形态为圆形, 光滑不透明, 菌落直径为 1.5-2.0 毫米。
     2、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的理化特性 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的生长温度 20-40℃, pH 范围 6-9, 好氧 生长, 氧化酶阴性, 接触酶阳性。
     3、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的遗传特征 :
     对 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 的 16S rRNA 测 序, BLAST 比 对 发 现, 本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 的 16S rRNA 基因序列与 Acinetobacter calcoaceticus 已有模式菌株具有较高的相似性, 其中与 Acinetobacter johnsonii DSM 6963 的序列相似性为 84%。
     综合上述的生理生化特性、 16S rRNA 基因序列结果, 本发明的 Acinetobacter calcoaceticusDB-3 应 归 属 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus), 命名为 Acinetobacter calcoaceticusDB-3。
     本发明人通过实验证实本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 具有十溴 联苯醚脱溴能力, 对十溴联苯醚具有较强的降解能力。 本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株对十溴联苯醚具有较强的降 解能力, 能对十溴联苯醚脱溴, 而产生游离的溴离子。 因此十溴联苯醚经过该菌生物降解处 理后不会产生多溴二苯并二噁英、 多溴二苯并呋喃以及低溴代的联苯醚等高毒性的二次污 染物。所以可以将该菌株用于环境中治理十溴联苯醚污染, 从而为化工污泥或废水中十溴 联苯醚的处理提供一种低成本、 高效率不发生二次污染的十溴联苯醚降解菌。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 于 2009 年 11 月 27 日, 保藏于中 国典型培养物保藏中心 (CCTCC, 地址 : 中国武汉市武汉大学 ), 其保藏编号为 CCTCC NO : M 209287。
    具体实施方式 :
     一、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的分离和鉴定
     1、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的分离 :
     培养基 :
     基础盐培养基: 每 升 培 养 基 中 含 有 KH2PO42.93g, Na2HPO48.87g, NH4Cl1.0g, NaCl0.5g, MgSO45g, CaCl2·2H2O0.15g, 微量元素盐溶液 2mL, 余量为水。
     微量元素盐溶液: 每 升 微 量 元 素 盐 溶 液 中 含 有 Na2MoO430mg, ZnCl250mg, CuCl2·2H2O10mg, H3BO331mg, MnCl2·5H2O 30mg, NiCl2·6H2O 20mg, CoCl2·6H2O 36mg, 余量 为水。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株是从广东汕头贵屿河床底泥 经过分离、 纯化而得。
     其分离纯化方法如下 :
     取 1g 河床底泥放在 100ml 添加有十溴联苯醚 2.0mg/L, 乳酸钠 1.0g/L, 酵母抽提 物 0.1g/L 的基础盐培养基中富集培养。富集培养过程通过离子色谱监测培养液中溴离 子的浓度变化指示富集效果, 富集培养是先在 30℃, 避光静置培养 14 天, 监测出明显的溴离子释放, 然后转接到含有十溴联苯醚 2.0mg/L, 乳酸钠 2.0g/L, 酵母抽提物 0.05g/L 的 基础盐培养基里继续在 30℃, 避光静置培养 14 天。然后从上步富集培养的培养液里取混 合菌群液涂布到添加含有乳酸钠 2.0g/L 固体基础盐培养基 ( 含有 20g/L 琼脂 ) 于 30 ℃ 温箱中进行培养, 从中挑取优势单菌落进行脱溴降解筛选, 纯化, 最后获得 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株。2、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株特征 :
     (1) 菌体的形态特性 :
     a. 采 用 常 规 的 细 菌 生 理 生 化 鉴 定 方 法 和 电 子 显 微 镜 观 察, Acinetobacter calcoaceticusDB-3 菌株为革兰氏阴性, 球杆状, 菌体大小为 1 ~ 1.5μm×1.5 ~ 2.5μm 微 米, 无芽孢。
     b. 在 LB 固体培养基平板上培养 24h 后, 菌落形态为圆形, 光滑不透明, 菌落直径为 1.5-2.0 毫米。
     (2)Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的理化特性 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 菌株的生长温度 20-40℃, pH 范围 6-9, 好氧 生长, 氧化酶阴性, 接触酶阳性。
     (3)Acinetobacter calcoaceticus DB-3 主要的遗传特征 :
     具体方法参考分子克隆实验指南 (New York : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001) 中所述的条件或按照制造厂商所建议的条件。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 分子分类地位 :
     采用 DNA 小量提取方法提取 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 细菌总 DNA, 采 用 16S rRNA 通用引物 27F 和 1522r 扩增其 16S rRNA 基因, 将 PCR 产物直接测序, 其序列如 SEQ ID NO.1 所示, 将获得的 16S rRNA 基因序列输入 GenBank, 通过 BLAST 程序对数据库 中的所有序列进行比较分析, 结果发现本发明 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 的 16S rRNA 基因序列与 Acinetobacter calcoaceticus 已有模式菌株具有较高的相似性, 其中与 Acinetobacter johnsoniiDSM 6963 的序列相似性为 84%。
     综合上述的生理生化特性、 16S rRNA 基因序列结果, 本发明的 Acinetobacter calcoaceticusDB-3 应 归 属 醋 酸 钙 不 动 杆 菌 (Acinetobacter calcoaceticus), 命名为 Acinetobacter calcoaceticusDB-3。
     本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 于 2009 年 11 月 27 日, 保藏于中 国典型培养物保藏中心 (CCTCC, 地址 : 中国武汉市武汉大学 ), 其保藏编号为 CCTCC NO : M 209287。
     实施例一 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对浓度为 10mg/L 的十溴联苯醚的脱溴降解 试验 :
     降解基础培养基配方 : 每 升 培 养 基 中 含 有 蛋 白 胨 1g, 酵 母 抽 提 物 0.5g, KH2PO42.93g, Na2HPO48.87g, NH4Cl 1.0g, NaCl 0.5g, MgSO45g, CaCl2·2H2O 0.15g, 余量为水。
     1、 配制含十溴联苯醚 10mg/L 的降解实验培养基 :
     在 100ml 三角瓶中添加 300mg/L 用二氯甲烷溶解的十溴联苯醚储存液 1ml, 避光待 二氯甲烷挥发, 然后在三角瓶中添加 30ml 降解基础培养基, 摇匀后得到 30ml 降解实验培养 基。即降解实验培养基的配方 : 每升培养基中含有十溴联苯醚 10mg, 蛋白胨 1g, 酵母 抽 提 物 0.5g, KH2PO42.93g, Na2HPO48.87g, NH4Cl 1.0g, NaCl 0.5g, MgSO45g, CaCl2·2H2O 0.15g, 余量为水。
     2、 将本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 纯菌划 LB 板培养, 然后从固 体 LB 平板上挑取单菌落接种到 30ml 降解实验培养基中, 30℃, 150 转 / 分避光培养, 培养 48h 后, 取培养液, 利用离子色谱分析培养液中溴离子浓度, 实验做三个平行样品。
     3、 溴离子测定标准曲线的绘制及测定 :
     用 18.2mΩ 的 mini-Q 无菌水分别配制 0.00、 100、 250、 500、 750、 1000μg/L 溴化 钠标准梯度溶液, 用戴安 ICS-1500 型离子色谱进行色谱分析, 分析柱 AS19, 分析样品量 50μL, 分析时间 30min, 具体数据如表 1 所示 :
     表1
    溴化钠标准溶液浓度 测定溴离子浓度
    0.00 0.000100 98.68250 252.45500 499.82750 747.761000 1001.291500 1498.65由此得出标准曲线方程 : y = 0.0027x-0.0027。R2 = 1.0, x 为溴离子浓度 ( 单位 μg/L), y 为溴离子积峰面积 (μS*min)。
     4、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对十溴联苯醚脱溴降解的测定 :
     从 三 个 平 行 样 品 中 分 别 取 2mL 经 过 48h 上 述 培 养 的 培 养 液, 用 0.22μm 的 无 菌滤膜过滤, 过滤液经过 C18 固相萃取小柱纯化, 收集纯化液, 取 0.5mL 稀释到 6mL 后 进行戴安离子色谱分析, 上样分析量为 500μL。按上述标准曲线方程计算, 可得 48h 后 Acinetobactercalcoaceticus DB-3 培养液中溴离子浓度分别为 300.0μg/L, 227.0μg/L, 257.4μg/L, 平均值为 261.5μg/L。
     实施例二 :
     Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对浓度为 10mg/L 的十溴联苯醚的脱溴降解 试验 :
     1、 配制含十溴联苯醚 10mg/L 的降解实验培养基 :
     本实施例的降解实验培养基与实施例一的降解实验培养基相同。
     2、 将本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 纯菌划 LB 板培养, 然后从固 体 LB 平板挑取单菌落接种至 30ml 降解实验培养基中, 于 30℃, 150 转 / 分避光培养, 培养 60h 后, 取培养液, 利用离子色谱分析培养液中溴离子浓度, 实验做三个平行样品。
     3、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 降解率的测定 :
     从三个平行样品中分别取 2mL 经过 60h 上述培养的培养液, 用 0.22μm 的无菌滤 膜过滤, 过滤液经过 C18 固相萃取小柱纯化, 收集纯化液, 取 0.5mL 稀释到 6mL 后进行戴 安离子色谱分析, 上样分析量为 500μL。根据实施例一的标准曲线方程计算, 可得 60h 后 Acinetobactercalcoaceticus DB-3 培养液中溴离子浓度分别为 498.3μg/L, 420.0μg/L, 389.7μg/L, 平均值为 436.0μg/L。
     实施例三 :Acinetobacter calcoaceticus DB-3 对浓度为 10mg/L 的十溴联苯醚的脱溴降解试验 : 1、 配制含十溴联苯醚 10mg/L 的降解实验培养基 :
     本实施例的降解实验培养基与实施例一的降解实验培养基相同。
     2、 将本发明的 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 纯菌划 LB 板常规培养, 然后 从固体 LB 平板上挑取单菌接种至 30ml 降解实验培养基中, 30℃, 150 转 / 分避光培养 72h 后, 取培养液, 利用离子色谱分析培养液中溴离子浓度, 实验做三个平行样品。
     3、 Acinetobacter calcoaceticus DB-3 降解率的测定 :
     从 三 个 平 行 样 品 中 分 别 取 2mL 经 过 72h 上 述 培 养 的 培 养 液, 用 0.22μm 的 无 菌滤膜过滤, 过滤液经过 C18 固相萃取小柱纯化, 收集纯化液, 取 0.5mL 稀释到 6mL 后 进行戴安离子色谱分析, 上样分析量为 500μL。按实施例一的标准曲线方程计算, 可 得 72hAcinetobactercalcoaceticus DB-3 培 养 液 中 溴 离 子 浓 度 分 别 为 701.7μg/L, 550.4μg/L, 653.5μg/L, 平均值为 635.2μg/L。
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本发明公开了一种醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter?calcoaceticus?DB-3)及其在降解十溴联苯醚中的应用。该菌于2009年11月27日,保藏于中国典型培养物保藏中心,其保藏编号为CCTCC?NO:M?209287。该菌对十溴联苯醚具有较强的降解能力,能对十溴联苯醚脱溴,产生游离的溴离子。十溴联苯醚经过该菌生物降解处理后不会产生多溴二苯并二噁英、多溴二苯并呋喃以及低溴代的联苯醚。

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