[发明专利]一种降解六溴环十二烷的菌株筛选方法及其应用

说明书

本发明公开了一种降解六溴环十二烷的菌株分离方法，并进一步公开了一种Bacillus cereus HBCD‑sjtu菌株及其在降解六溴环十二烷(HBCD)方面的应用。所述筛选菌株自垃圾填埋场废水。本发明所述菌株能将六溴环十二烷降解为不同的代谢物。其能以HBCD为唯一碳源生长，在4天内能降解0.5mM HBCD。本发明实现了HBCD的生物降解，为生物修复环境中的HBCD污染提供了操作实例，从而实现以HBCDs为代表的溴代阻燃剂的矿化，具有降解效率高，成本低，无二次污染等优点。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，尤其涉及一种一种降解六溴环十二烷的菌株筛选方法及其应用。

背景技术

溴化阻燃剂(Brominated Flame Retardants，BFRs)占所有阻燃剂的约80％，广泛用于生产塑料，纺织品和电子电路等多种材料，是目前全球产量最大、阻燃效率最高的有机阻燃剂之一。作为溴代阻燃剂的主要代表——六溴环十二烷(1，2，5，6，9，10-Hexabromocyclododecane，简称HBCD)，主要添加于建筑材料膨胀聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、纺织品和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中，具有持久性、迁移性、蓄积性等特点，目前六溴环十二烷被列为高产量化学品，2001年生产了约16,700吨。

随着HBCD的大量生产和广泛使用，其已成为广泛分布的环境污染物。各种陆地和海洋环境都含有六溴环十二烷，常见于海水，湖水，沉积物，鱼类，土壤和污水污泥中，浓度范围为0.1-36,000纳克/克干重。目前，由于六溴环十二烷污染的增加，六溴环十二烷毒性的风险已达到令人震惊的程度，而且在过去十年中，六溴环十二烷在脊椎动物的食物链中的残留水平有所增加。六溴环十二烷在食品中的生物积累危害不容小觑，例如，海洋生物中六溴环十二烷的浓度范围为4.1至519纳克/克脂肪重量，每年增加5％。毒理学研究表明，六溴环十二烷可能诱发癌症，在体内积累到一定浓度后可以导致血清甲状腺激素浓度下降、抑制神经递质正常吸收、引起肝组织病理学改变等生物毒性。由于其对人类健康和环境的毒性和负面影响，因此HBCD引起的环境问题受到国际社会的高度关注。2010年8月，HBCD被欧洲化学品管理局(ECHA)列入“高关注度化学品清单”。2013年5月，斯德哥尔摩环境大会将其正式列为持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)。2014年5月，日本成为第一个全面实施禁止进口和生产HBCD的国家。我国是HBCD生产大国，年产量高达18,000吨，占全球产量的60％。高效降解环境各介质中的HBCD，消除HBCD污染，对于维护人类健康和环境保护具有重要意义。

目前修复HBCD污染的几种方法有电化学还原，光降解和微生物降解。由于光催化很容易失活并且六溴环十二烷难以分离，因此难以应用光降解。使用电化学还原降解六溴环十二烷的缺点是效率低，能量消耗大，适用范围窄。而微生物降解是利用微生物解毒或者降解有毒物质，具有降解效率高、低污染和经济环保的特点，因此被广泛的认定为最具潜力的降解方法。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种降解HBCD菌株的分离方法，寻找合适的菌株用于HBCD的降解。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种HBCD菌株的分离方法并寻找合适的降解HBCD的菌株。

为了实现上述目的，本发明了提供了一株蜡状芽孢杆菌，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M2017771，保藏地址为中国武汉武汉大学。

进一步地，所述菌株分类学命名为芽孢杆菌HBCD-sjtu(Bacillus cereus HBCD-sjtu)。

进一步地，活化菌株后，制备成休止细胞，加入终浓度0.5mM HBCD，定期取样，使用HPLC检测菌株在不同时间的降解情况。