[发明专利]一种可高效降解苯并[a]芘的短小芽孢杆菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染物处理技术领域，具体涉及一种苯并[a]芘高效降解菌及其应用。

背景技术

苯并[a]芘是一种具有明显致畸、致癌、致突变的有机化合物，它是由一个苯环和一个芘分子结合而成的多环芳烃类化合物。苯并[a]芘主要产生于石油、煤炭、木材、气体燃料和纸张等碳氢化合物的不完全燃烧及其在还原过程中的热分解作用；因此，苯并[a]芘广泛存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中，以及焦化、炼油、沥青、塑料等工业污水中。地面水中的苯并[a]芘除了工业排污外，主要来自洗刷大气的雨水、储水槽及管道涂层淋溶等。人们长期暴露在含有苯并[a]芘的环境中，会造成慢性中毒；研究表明，生活环境中的苯并[a]芘含量每增加1％，肺癌的死亡率即上升5％。目前苯并[a]芘(BaP)与黄曲霉毒素和亚硝胺已被美国环保局列入优先控制的有毒有机污染物黑名单，是全世界公认为的三大致癌物质。

近年来，随着石油及石油产品的大量使用，环境中的苯并[a]芘有不断增多的趋势。在自然环境条件下苯并[a]芘的水解和光解速率都非常缓慢，如不加以处理必定会造成较大的危害。相对于化学和物理处理方法，微生物法由于具有二次污染少，成本低，操作简单等特点而被广泛使用；其在污染物的迁移转化乃至最终消失中占有重要地位，是环境中多环芳烃类物质去除的最主要途径。微生物能将苯并[a]芘完全矿化，最终将其转化为无毒、无害的无机物质CO₂和水，被认为是去除环境中苯并[a]芘的最佳方法。然而，目前发现的具有苯并[a]芘降解能力的细菌种类单一，且降解速率和代谢活性较低，降解能力不强，因此发掘更多的具有较强分解代谢能力的苯并[a]芘降解菌，并将其应用于环境污染物的去除过程，将具有重大的环境意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述苯并[a]芘生物降解效率低的难题，提供一种苯并[a]芘高效降解菌及其应用。

本发明提供的短小芽孢杆菌Bacillus pumilus strain.Bap9已于2011年1月26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(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC № 4585.

菌株Bacillus pumilus strain.Bap9是从北京大学畅春新园宿舍区烧烤场地土壤中取样，经驯化、分离及纯化得到的一株革兰氏阳性细菌。

形态特征：菌株Bap9在37℃下，牛肉膏蛋白胨培养基上培养16h后，生长为奶酪色的圆形菌落，菌落边缘整齐，表面湿润光滑；通过革兰氏染色后在显微镜下，菌体呈细小短竿状，近乎球形，大小为0.5～2.0um，接触酶反应结果为阳性。

根据其形态特征和生理生化特征及其16S rRNA基因序列，鉴定该菌株为短小芽孢杆菌，其16S rRNA具有如序列表示所示的核苷酸序列，序列长度为1402bp。

TCGAGCGGACAGAAGGGAGCTTGCTCCCGGATGTTAGCGGCGGACGGGTGAGTAACA

CGTGGGTAACCTGCCTGTAAGACTGGGATAACTCCGGGAAACCGGAGCTAATACCGGA

TAGTTCCTTGAACCGCATGGTTCAAGGATGAAAGACGGTTTCGGCTGTCACTTACAGA

TGGACCCGCGGCGCATTAGCT--AGTTGGTGGGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATGC

GTAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCC

TACG-GGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGACGAAAGTCTGACGGAGCAAC

GCCGC-GTGAG-TGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCTCTGTTGTTAGGGAAGAACAA

GTGCGAGAGTAACTGCTCGCACCTTGACGGTACCTAACCAGAAAGCCACGGCTAACTA

CGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGG-AATTATTGGGCGT

AAAGGGCTCGCAGGCGGTTTCTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCCCGGCTCAACC-GGGG

AGGGTCATTGGAAACTGGGAAACTTGAGTGCAGAAGAGGAGAGTGGAATTCCACGTG