[发明专利]申氏杆菌及其在微生物降解对乙酰氨基酚中的应用

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一株新型高效对乙酰氨基酚降解菌——申氏杆菌（Shinella sp.）HZA2，及其在微生物降解对乙酰氨基酚中的应用。

（二）背景技术

对乙酰氨基酚（Acetaminophen），药品名称为扑热息痛（Paracetamol，APAP，醋氨酚）。为白色结晶性粉末，有解热镇痛作用，常用作抗炎药和止痛药等，从20世纪50年代起就得到普遍应用，其分子结构式如式（I）所示。对乙酰氨基酚无臭，味苦，熔点169～171℃，相对密度1.293(21 / 4℃)，能溶于酒精、丙酮和热水，不溶于石油醚及苯，饱和水溶液pH值为5.5～6.5。

对乙酰氨基酚作为一处常规的镇痛与退烧处方药，在全世界范围内被广泛应用。长期服用对乙酰氨基酚，其代谢产生的毒性中间体会与肝中重要的酶和蛋白质分子进行不可逆结合，可导致肝坏死。当该类药物在饮酒后使用时，会大大影响到糖类、脂肪、能量和维生素的代谢，加重中毒，过量使用对乙酰氨基酚会导致高铁血红蛋白症、DNA链的断裂，会抑制DNA复制和修复系统，还会引起乳腺癌细胞的增生。较大部分对乙酰氨基酚并没有在体内发生代谢作用，而被直接排出体外，污染了环境。同时，污水处理厂并不能完全去除厂对对乙酰氨基酚，一般污水处理厂去除率仅在85 %左右。环境中暴露的对乙酰氨基酚及其降解中间产物会对人和动物造成危害，对乙酰胺基酚对靶标生物和非靶标生物均存在较大的安全风险。通过生物富集等环境行为会加重对乙酰氨基酚污染的危害性和风险性。所以，为保证人们的健康和生态安全，在合理用药的同时，寻求合适可行的去除环境中对乙酰氨基酚污染物的方法显得尤为重要。

对乙酰氨基酚的化学结构和化学性质比较稳定，若用物理、化学的方法去除，则成本较高，且有害副产品较多，而微生物对芳香烃有机物具有独到的降解作用，利用微生物代谢方法去除对乙酰氨基酚，不仅成本低，而且有害副产品少，处理效率高，有着广阔的应用前景。

微生物是一类种类多、繁殖快、适应性强、代谢能力强的生物体。若能筛选分离出能高效降解对乙酰氨基酚的微生物，将对乙酰氨基酚降解成羧酸、氨基酸等对人体和环境无毒害的物质，这对维护人类健康和生态安全有着深远的意义。

（三）发明内容

本发明目的是提供一株新型高效申氏杆菌属对乙酰氨基酚降解菌HZA2及其应用。

本发明采用的技术方案是：

申氏杆菌（Shinella sp.）HZA2，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072，保藏日期为2012年10月15日，保藏编号为CCTCC No: M 2012405。

所述申氏杆菌属HZA2的16S rDNA的Genbank登陆号为JX878616。

申氏杆菌属HZA2（Shinella sp.HZA2）菌株的筛选与鉴定：

1）培养基

无机盐培养基终浓度组成为：每升培养液中含有NaCl 1g，K₂HPO₄ 1.5g，KH₂PO₄ 0.5g，（NH4）₂SO₄ 1.5g，MgSO₄ 0.1g，1ml微量元素溶液，溶剂为去离子水，自然pH值，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）后制得，其中每升微量元素溶液中含MnSO₄﹒H₂O 0.13_g，ZnCl₂ 0.23g，CuSO₄﹒H₂O 0.03g，CoCl₂﹒6H₂O 0.42g，Na₂MoO₄﹒2H₂O 0.15g，AlCl₃﹒6H₂O 0.05g，溶剂为去离子水。

富集培养液：在无机盐培养基中加入对乙酰氨基酚，使得对乙酰氨基酚的终浓度为200mg/L。

LB液体培养基：每升培养液中含有酵母粉10g，蛋白胨5.0g，氯化钠10.0g，溶剂为去离子水，自然pH值，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）后制得。

LB固体培养基：每升培养中含有酵母粉10g，蛋白胨5.0g，氯化钠10.0g，琼脂15.0g，溶剂为去离子水，自然pH值，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）后制得。

2）菌株分离纯化