[发明专利]一株新型嗜热耐盐降解原油产乳化剂的菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于能源生物技术和环境生物技术领域，具体地说，本发明是关于一株不产氧芽孢杆菌(Anoxybacillus rupiensis)及其应用，该菌株能以原油和糖蜜为碳源和能源生长，同时产生生物乳化剂，该菌株及其产生的生物乳化剂可用于微生物采油，提高采油率。

背景技术

石油是一种非再生资源，随着石油资源的日益短缺和勘探费用的不断增加，经过一次采油和二次采油后，地层中仍然有约60％-70％的缘由无法开采出来。石油的短缺已逐渐不能满足人们对石油资源有增无减的需求。近年来，以微生物提高原油采油率(Microbial Enhanced Oil Recovery，MEOR)技术为代表的三次采油方法正逐渐受到广泛重视。该技术利用微生物的有益活动及代谢产物来提高原油采收率，是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统“三采”方法之后的一项综合性技术。

微生物采油技术是一项科技含量高、发展迅猛的新技术，是现代生物和技术在采油工程领域中开拓性的应用，对于高含水和接近枯竭的油田更显示出了强大的生命力。微生物采油技术主要包括两类(Ronald M.Atlas.Petroleum Microbiology[M].New york.Macmilan press)：一类是利用微生物代谢产物如生物聚合物和生物乳化剂作为油田化学剂进行驱油，称为微生物地上发酵提高采收率工艺，即生物工艺法。目前该技术在国内外已趋向成熟；另一类是利用微生物及其代谢产物提高采收率，主要利用微生物地下发酵和利用油层中固有的微生物的活力，称为微生物地下发酵提高采收率方法。

微生物以原油烃为碳源，代谢出生物乳化剂，生物乳化剂(如糖脂、磷脂、脂肽、脂肪酸、短肽等)是一些低分子量的小分子，它们能显著降低空气－水或油－水界面的张力，从而有助于油水乳化，使得烷烃呈胶状分散，增加了烷烃与细胞的接触，提高微生物对烃的降解效率。

降解石油和高产有利代谢产物的微生物的分离是实现微生物强化采油技术的基础，菌种的好坏是微生物采油的关键。目前已分离得到的一些石油微生物中，能在好氧或厌氧条件下降解原油的嗜热耐盐同时能够产生物乳化剂的菌种不多。寻找合适的微生物仍是本领域当前的一项重要工作。

发明内容

本发明的目的在于针对微生物采油现状，基于微生物采油的机理，提供一株能产生生物乳化剂的菌株，该菌株同时具有很好降解和乳化原油的能力，改变原油流变性。

本发明提供了一株能够在好氧或者厌氧条件下降解原油且产生乳化剂的菌株，其是一株不产氧芽孢杆菌(Anoxybacillus rupiensis)，本发明命名其为WJ-4。该菌株已于2012年09月21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(地址：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)，保藏编号：CGMCCNo.6614。该菌株能够以废弃原油和糖蜜为碳源和能源生长，并合成生物乳化剂；该生物乳化剂具有很强的乳化能力、有效的提高烷烃或原油在水中的溶解度、明显促进菌株对原油的降解，该菌株及其产生的生物乳化剂可用于微生物采油。

本发明的Anoxybacillus rupiensis WJ-4是从大庆九厂的油水样中分离得到的。参考《常见细菌系统鉴定手册》，根据WJ-4的生理生化特征，以及16S rDNA基因序列在Genbank数据库中BLAST比对的结果，可鉴定WJ-4为不产氧芽孢杆菌(Anoxybacillus rupiensis)。WJ-4的生理生化特征，以及16S rDNA基因序列如下：

WJ-4菌在固体LB培养基上65℃培养1d，菌落呈圆形，乳黄色，隆起凸状，边缘整齐，表面湿润。在光学显微镜1000倍下观察，菌体呈短杆状，细胞大小为(0.5～1.0)μm×(3.2～5.4)μm，有侧生鞭毛，产生芽孢，革兰氏染色为阳性，菌体染色和电镜图片见图1。该菌均在50～80℃和0～15％NaCl溶液中生长良好，其最适生长温度为65℃，最适盐的质量分数为3.0％，见图2和图3。触酶、H₂S实验、淀粉水解、纤维素水解、甲基红(MR)实验均为阳性；苯丙氨酸脱氨、尿酶实验、氧化酶、溶菌酶抗性实验、络氨酸降解、吲哚实验、明胶水解、络蛋白水解、V-P实验都为阴性，兼性好氧。