[发明专利]一株Ochrobactrum sp.菌(H1)在降解喹啉中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株Ochrobactrum sp.在降解喹啉中的应用 

背景技术

喹啉是一种无色，具有刺激性气味的吸湿性液体。可溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳，微溶于水。从其化学结构来看，它属于杂环芳烃类有机物，由煤炭、木材、石油加工时形成。焦化废水中的喹啉则多在脱焦油洗苯的过程中产生。喹啉的污染主要由大气、水体，地下煤矿开采等方式传播，香烟排放的气体中也含有喹啉的成分。一些研究人员研究发现肝脏是喹啉的目标器官，对肝癌的发生有一定的影响。 

喹啉虽然具有毒性，但部分微生物能利用其作为唯一的碳源和氮源。并且环境微生物降解有机污染物具有高效、经济、二次污染小的特点，一直以来受到研究者的关注。但是，当污染物浓度较高时，则会抑制微生物的生长及降解。所以筛选高效降解有机污染物的菌群，是解决此问题的方法之一。近年来富集培养技术在筛选降解菌的实验研究中发展较为成熟。 

申请人从首钢焦化废水二沉池污泥中筛选到一株可高效降解喹啉的菌株，经16S rDNA鉴定为Ochrobactrum sp.，在降解条件、降解率、降解动力学方面还未曾有相关报道。该菌经研究具有良好的降解喹啉能力，具有很好的应用前景。 

发明内容

本发明涉及一株Ochrobactrum sp.菌在降解喹啉中的应用，命名为H1，该菌株有良好的降解喹啉的能力。该菌株于2013年6月25日保藏于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No：7822。 

经优化培养条件，该菌株最佳降解喹啉的条件为转速150r/min、pH为5.0、温度30℃及10％接种量。 

菌株H1在喹啉初始浓度在250mg/L以内时符合一级动力学模型，即一级反应速率与喹啉浓度呈正比，并且在这个浓度范围以内该菌株利用喹啉生长的反应属于一级反应，其比生长速率随着浓度的增加而升高，在这个浓度范围内菌株的生长不受浓度的抑制。 

菌株H1用海藻酸钠固定后在24h能将400mg/L喹啉降解，降解率达到87.5％。 

菌株H1能诱导邻苯二酚-1，2-双加氧酶(C12O)，并且在代谢喹啉时首先杂氮环被氧化成 喹诺酮，进而杂氮环被开链，形成苯甲醛、二甲苯、2-戊酮等、羟基苯丙酸等中间产物。 

附图说明

图1为菌株H1的系统发育树图 

图2为菌株H1分别利用喹啉为氮源和碳源的情况 

图3为菌株H1对不同喹啉初始浓度的降解率 

图4为菌株H1包埋固定后降解喹啉才效果 

图5为菌株H1对焦化废水中COD的去除效果 

图6为菌株H1提取的领苯二酚-1，2-双加氧酶(C12O)与喹啉降解的相关性 

图7为菌株H1代谢喹啉24h后的中间产物图谱 

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 

实施例1菌株的筛选 

1、菌株来源与富集 

取首钢焦化厂废水处理系统的二沉池污泥5mL加入50mL牛肉膏液体培养基，并在其中加入50mg/L喹啉。放入恒温振荡器中30℃，150r/min，培养3d，得到富集培养液。 

富集培养基成分：牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl5g，蒸馏水1000mL，pH为7.0。 

菌株的筛选 

将富集的培养液取5mL放入10mL离心管在高速冷冻离心机中10000r/min，23℃，离心5min。取沉淀加入生理盐水混匀后离心，重复两次，以去除残留培养基及二次代谢产物。将离心得到的沉淀菌体接入50mL唯一碳源培养基中，外加入喹啉作为碳源。驯化两个月，逐渐提高喹啉的浓度，当浓度达到500mg/L时进行菌株分离。 

唯一碳源培养基成分：NaNO3 1g，NaCl0.5g，K2HPO4 0.5g，KH2PO4 0.5g，(NH4)2SO4 0.5g，MgSO4 0.5g，蒸馏水1000mL，pH为7.0 

菌株的复筛