[发明专利]一种能高效降解多氯联苯的鱼腥藻及其应用

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种能高效降解多氯联苯的鱼腥藻属（Anabaena sp.）PD-3，及其在微生物降解多氯联苯中的应用。

（二）背景技术

多氯联苯（PCBs）作为一种具有良好化学稳定性及热稳定性的有机材料，一直以来都被广泛应用于工业生产领域。PCBs具有明显的“三致”效应和较强的脂溶性，能够沿着食物链在生物体中富集积累，对生物体构成危害。虽然其生产和使用已于1979年被禁止，但是由于其半衰期在40年左右，具有显著环境持久性，并且PCBs的半挥发性也使其随大气干湿沉降在世界范围内迁移并最终沉积到地表。因此，在全球污染性和非污染性土壤中普遍检出PCBs的存在。环境中残留的PCBs对自然生态和生物体存在严重的潜在风险。因此，PCB污染环境的修复问题已经成为国内外研究的热点之一。

多氯联苯被列为《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中12种特别有害的持久性有机污染物之一，是一种具有危害作用的内分泌干扰物，生物的生殖系统、免疫系统和神经系统都会严重受到其影响。PCBs不但可降低人的生育能力，引起人类精子数量减少、致畸，同时能抑制脑细胞合成、造成脑损伤。多氯联苯会诱导肝脏、生殖系统及免疫系统病变甚至癌变，1968年，日本的“米糠油”事件而导致1300名中毒者出现肝功能紊乱，急性肝坏死、肝昏迷。由于PCBs可通过食物链在生物体内的富集，它对人类身体健康的威胁已经日趋严重，东部沿海地区及东北重工业区作为我国PCBs污染的高危区，这些地区PCBs污染状况和人群健康状况之间的关系值得高度重视。

物理方法、化学方法和微生物方法是目前广泛应用于去除PCBs的传统方法。常规的物理和化学如高温热分解方法（在1000～1400℃下燃烧多氯联苯分解为二氧化碳、水、无机盐和灰渣）、“脱氯分解”法（利用多氯联苯在某些碱性试剂（钾、钠、钙、镁及其氢氧化物）和催化剂作用下，由氢原子置换多氯联苯的氯原子）一般只能用于点源污染的治理，且成本过于高昂并易于造成二次污染。近年来，采用具有降解功能的先锋物种对PCBs污染土壤进行生物修复已经成为一门新兴技术，它具有成本低、无二次污染及处理效果好等优点，备受人们关注。已证实可以用于降解PCBs的先锋物种包括：细菌、真菌和放线菌等微生物种。细菌如分枝杆菌（Mycobacterium sp.）、产乙烯脱卤拟球菌（Dehalococcoides ethenogenes strain195）等；真菌如曲霉属（Aspergillus fumigatus）、卷霉属（Circinella muscae）等；放线菌如戈登式菌属（Gordonia sp JAAS1）、诺卡氏菌属（Star cartesian bacteria）等对PCBs均具有降解能力。但尽管国内外学者在微生物降解多氯联苯方面进行了研究，利用脱氯功能藻种降解多氯联苯的领域在我国还处于真空状态，未见有相关文献及实验进行报道。因此，筛选出具有我国自主知识产权，可高效降解多氯联苯的藻种，无论在基础研究还是应用开发方面都具有非常重要的意义。

（三）发明内容

本发明的目的在于针对当前环境特别是土壤中残留的多氯联苯污染物，提供一种能高效降解多氯联苯的鱼腥藻及其应用。

本发明采用的技术方案是：

一种能高效降解多氯联苯的鱼腥藻属（Anabaena sp.）PD-3，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072，保藏日期：2013年9月8日，保藏编号：CCTCC No：M2013398。

该藻种分离自浙江省台州市某多氯联苯污染的水稻田。鱼腥藻暴露在2mg/L的PCB28、29、30、31中7天，可使PCBs残留量降为初始含量的38%、55%、63%、36%，对多氯联苯具有较强的降解能力。

该藻种的藻体藻丝直走或弯曲，藻丝外面有透明、无色的水样胶鞘，细胞一般为球形或腰鼓形，少数为圆柱形。鱼腥藻PD-3藻种在1000lux光照强度下，20～30℃温度下，pH7.0～9.0范围内均可在生长，最适生长pH为7.0，最适生长温度为25℃。

所述鱼腥藻属PD-3的16SrDNA序列如下：

GATCTACGCTGGCGGTATGCTTTTCACATGCAAGTCGAACGGTCTCT

TCCCAGATAGTGGCGGACGGGTGAGTAACGCCTGAGAATCTAGCTT

CAGGTCGGGCACTTCCACTGGAAACGGTGGCTAATACCCCATGTGC