[发明专利]微囊藻毒素降解菌株及利用其降解MC-LR的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保水处理技术领域，具体涉及一种从太湖蓝藻重污染河浜底泥中筛选的微囊藻毒素-LR （MC-LR）降解菌及利用其降解微囊藻毒素的方法。

背景技术

随着太湖地区工业、农业的不断快速发展，大量含氮、磷废水排入天然水体，导致水体富营养化日益加剧，蓝藻水华频繁爆发。据研究报道，25%~70%的蓝藻水华污染可产生微囊藻毒素（MCs）。MCs是一类环状七肽肝毒素，具有80多种异构体，其中MC-LR（分子式为C₄₉H₇₅N₁₃O₁₂）和MC-RR（分子式为C₄₉H₇₄N₁₀O₁₂）是富营养化水体中出现频率及含量较高的两种MCs类型。MC-LR是一种毒性最强的MCs，不仅直接污染水源，而且还能在水生生物体内富集，通过食物链进入人体，威胁人类健康和生存。低剂量的MC-LR直接能引起人的肝脏损伤，促进肝癌的发生。国外的动物实验资料显示， MC-LR不仅破坏肝细胞的结构，还对肠胃具有毒害作用。世界卫生组织和我国的饮用水标准均规定了MC-LR不超过1 ug/L的限值。

由于MC-LR性质非常稳定，常规水处理工艺对其去除率较低。目前，去除MCs的方法有化学法、物理法和生物法等，其中微生物降解法是最为安全有效的方法。据公开研究报道，能够降解MC-LR的微生物种类稀少，种群结构单一，仅局限于某些特殊菌株。如公开号为CN1785851的发明专利，从滇池底泥中筛选出1株降解MCs的食酸戴尔福特菌。《环境科学》第25卷第6期49-53页报道了闫海等采用从滇池水华蓝藻细胞中提取的MCs作为微生物生长的唯一碳源和氮源，从底泥中筛选出5株降解MCs的细菌。《湖泊科学》第18期第2卷184-188页报道了宦海琳等以铜绿微囊藻所产生的MCs为底物，从南京发生水华的水体中筛选出18株降解MCs的菌株。上述3种方法均以MCs为底物的培养基，分别从云南滇池和南京的水华水体中筛选出MCs降解菌。但是由于MCs提取工艺复杂、纯化成本较高，且MCs纯品价格昂贵，一支规格为10ug的MC-LR进口标准品售价高达3500元，从而使得利用MCs作为唯一碳源和氮源的培养基规模化筛选MCs降解菌的应用受到限制。

本发明以太湖蓝藻重污染河浜底泥中的微生物作为MC-LR降解菌的来源，利用廉价的牛肉膏蛋白胨为培养基，从中筛选出高效降解MC-LR的菌株，主要创新点基于以下两点：

其一，获取含有MC-LR降解菌的混合菌群并从中从中筛选出高效降解MC-LR的菌株：

太湖流域常年以东南风为主导风向，导致太湖西北区域蓝藻大量繁殖和聚集。蓝藻过多，水体溶解氧含量降低，蓝藻因缺氧死亡，死亡的蓝藻细胞必然向水体释放藻类毒素，水体和底泥中自然进化产生了适应太湖地区生长环境的、且能分解死亡蓝藻的微生物。因此，以太湖蓝藻重污染河浜底泥中的微生物为MC-LR降解菌的来源构成了本发明的一大特色。

其二，选用高效、廉价的培养基：

本发明采用价廉易得的牛肉膏蛋白胨培养基，从太湖河浜底泥中筛选降解MC-LR的菌株，克服了因MC-LR纯品价格昂贵而带来的成本高的难题，并利用无机盐培养基对其进行菌株适应性试验，最大程度地节省了MC-LR纯品的使用，降低了成本，使得规模化制备MC-LR降解菌剂成为可能。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种从太湖蓝藻重污染河浜底泥中筛选到的MC-LR降解菌，并提供利用筛选出的菌株降解MC-LR的方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种从太湖蓝藻重污染河浜底泥中筛选到的MC-LR降解菌，已于2010年12月21日保藏于位于中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，保藏编号为CGMCC4498。经鉴定为芽孢杆菌 Bacillus sp.。

利用上述菌种降解MC-LR的方法，按照下述步骤进行：

将上述微囊藻毒素降解菌按照接种量以质量分数计为2—10%的比例接种到以MC-LR为唯一碳源和氮源的pH 为5—9无机盐培养基中，在30℃摇床转速100—180 r/min下培养48小时、即能够高效地降解MC-LR。