[发明专利]降解四氢呋喃的食油假单胞菌DT4及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一株可降解四氢呋喃的食油假单胞菌(PseudomonasOleovorans)DT4及其应用。

(二)背景技术

四氢呋喃(THF)是工业上应用最为广泛的环醚化合物，其作为溶剂能溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟树脂以外的所有化合物，有“万能溶剂”之称；THF是抗感染类药和激素类药的重要有机合成原料，其也可合成聚四氢呋喃用以生产氨纶弹性纤维和聚氨酯材料。2006年，全球THF总消费量约为48万吨；我国约为10.6万吨，预计2010年需求量可达21.5万吨。然而，THF是一种细胞色素酶P450抑制剂，可通过呼吸道、消化道、皮肤侵入机体，低浓度时对皮肤和粘膜有刺激作用；高浓度时有麻醉作用、肝脏毒性和致死作用；长期的毒性试验表明其对动物还有较强的致癌性；THF可抑制活性污泥中微生物的脱氢酶和好氧呼吸作用，也影响磷酸酶、尿素酶和过氧化氢酶等的活性。随着THF消费量的逐年增加，THF的环境污染问题日趋严重。美国地下水井中已发现有THF的污染；李海燕等发现我国某药厂出厂水和某饮用地表水均存在THF的污染。因此，目前迫切需要一种行之有效的方法加以去除。

THF是含氧杂环类物质，通过一般的高级氧化如臭氧法难以将其降解。迄今，国内外去除THF的方法主要有萃取-精馏法和渗透汽化-汽化渗透膜法，这些方法虽然都有各自的优点，但设备投资与运行费用较高，不适宜于THF环境污染治理；由于其结构的特殊性，THF一度被认为是“不可生物降解的化合物”，多次尝试以微生物降解THF的试验均无法成功。自从1991年德国学者Bernhardt和Diekmann首次分离出一株能以THF为唯一碳源生长的菌株Rhodococcus ruber 219，从而开启了THF生物降解成为研究大门。菌株R.ruber 219降解7.5mM THF的速率为28.5mg/(h·g)，然而当底物浓度大于10mM时，延滞期和世代时间显著延长。Parales等报道一株放线菌CB1190能较快地降解THF，但世代时间依然需要11h。Kohlweyer等筛选到了一株菌Pseudonocardiatetrahydrofuranoxydans K1具有降解THF的能力，其在最适条件下以THF为底物生长的倍增时间为14h，并可以耐受较高的THF浓度；但是当高于20mM时，即使额外添加氮源该菌也无法将THF彻底矿化。目前报道的THF降解菌还有Pseudonocardia sp.M1、ENV478、以及Cordycepssinesis。

迄今尚未有假单胞菌降解四氢呋喃的报道。

(三)发明内容

本发明针对现有四氢呋喃生物降解效率低、微生物世代时间长的不足，提供了一株能高效降解四氢呋喃的菌株及其应用。

本发明采用的技术方案是：

一株可降解四氢呋喃的食油假单胞菌(Pseudomonas Oleovorans)DT4，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，430072，保藏日期：2009年07月15日，保藏编号：CCTCC NO：M 209151。

本发明所提供的THF降解菌P.Oleovorans DT4来源于绍兴某化工厂污水处理池的活性污泥，经人工驯化、富集、分离所得到。该菌是一株革兰氏阴性菌，菌落特征如下：菌体呈短杆状，大小为(0.5～0.8)μm×(0.8～1.2)μm，无芽孢；菌落呈小圆状、透明、白色、形态饱满、光滑湿润，易挑起，菌苔沿划线生长；氧化酶、硝酸盐还原、精氨酸双水解酶反应为阳性；接触酶、V.P.反应、M.R.反应、吲哚反应为阴性；不能水解淀粉；糖发酵实验阴性，革兰氏染色阴性，最佳生长温度37℃。

本发明还涉及所述的食油假单胞菌DT4在降解四氢呋喃中的应用。

具体的，所述应用为：将食油假单胞菌DT4接种至含有四氢呋喃的废水或含四氢呋喃的无机盐培养基中进行培养，对四氢呋喃进行降解。所述食油假单胞菌DT4可用于处理含四氢呋喃的废水或废气。

P.Oleovorans DT4能利用THF作为唯一碳源和能源生长，将THF完全矿化成CO₂和H₂O。在纯培养条件下，该菌能在14h内能将无机盐培养基中10mM的THF完全降解。

菌体培养及底物降解pH范围为5.0～10.5、温度范围为20℃～45℃。