[发明专利]一株异戊二烯厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用

说明书

本发明公开了环境污染修复领域，具体为一株新型异戊二烯厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用。菌株为威氏醋酸杆状菌Acetobacteriumwieringae Z，其已于2021年11月30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，保藏号为CGMCC No.24006。本发明所提供的菌株Z能在厌氧无机盐培养基中以二氧化碳和氢气为底物，共代谢降解异戊二烯污染物，表明该菌株能够高效降解异戊二烯，对修复环境中异戊二烯污染具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明公开了环境污染修复领域，具体为一株新型异戊二烯厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用。

背景技术

异戊二烯(又称2-甲基-1,3-丁二烯，C₅H₈)是大气中的最丰富的非甲烷生物挥发性有机化合物(BVOC)。陆地植物是异戊二烯的主要生产者，每年释放产量高达5-7.5亿吨；其不仅是生物体中类异戊二烯(包括叶绿素、胆固醇、古菌脂质等)合成的关键基石，而且是工业上生产高质量橡胶和航空燃料的主要成分。然而，释放进入大气中的异戊二烯与羟基自由基(OH·)发生光氧化导致对流层中臭氧及一氧化碳浓度升高、含氮化合物的全球运输、二级有机气溶胶的凝集，从而引起温室效应。此外，动物实验结果表明，长期或反复接触异戊二烯可造成肝脏、肺部、乳腺等一系列器官的癌症现象，因此，国际癌症研究机构(IARC)将其列为人类疑似致癌物。

据估计，土壤中降解异戊二烯的微生物的丰度约每克干土中含10⁵细胞。从防线菌门和变形菌门中分离出了越来越多的细菌，如Rhodococcus sp.AD45、Gordonia sp.i37和Mycobacterium sp.AT1等，被鉴定可在有氧条件下降解异戊二烯，且其相关功能酶和代谢路径也被阐明。相比而言，对异戊二烯厌氧生物降解的研究相当匮乏。最近，来自澳大利亚的研究团队发现含有醋酸杆状菌的富集培养物能够在厌氧条件下高效转化异戊二烯，但目前还没有分离到该厌氧菌株。因此，获得一株能够厌氧降解异戊二烯的生物材料是环境生物修复领域的重大突破。

发明内容

本发明目的在于提供一株新型异戊二烯厌氧降解细菌及其在环境生物修复中的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一株异戊二烯厌氧降解细菌，其特征在于：菌株为威氏醋酸杆状菌Acetobacterium wieringae Z，其已于2021年11月30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，保藏号为CGMCC No.24006。

一种异戊二烯厌氧降解细菌的分离方法，将样品在半固体琼脂糖培养基中进行绝迹稀释获得近似纯培养物，挑取单菌落至液体厌氧无机盐培养基中生长，获取权所述的单菌落威氏醋酸杆状菌Acetobacterium wieringae Z。

所述半固体琼脂糖培养基为每100ml的含30-50mM碳酸氢钠缓冲液的厌氧培养基中加入0.6-1.0g的具有低温(30℃)凝胶性能的低硬度琼脂糖。

其中，含30-50mM碳酸氢钠缓冲液的厌氧培养基包含微量元素、混合维生素及无机盐。

一种异戊二烯厌氧降解细菌的应用，所述菌株能在厌氧条件下降解环境中异戊二烯的应用。

所述菌株在厌氧条件下以CO₂和H₂为发酵底物，共代谢方式降解环境中异戊二烯的应用。

一种权利要求1所述的异戊二烯厌氧降解细菌的应用，所述菌株在厌氧条件下生产乙酸作为生物能源中的应用。

一种降解异戊二烯污染物的制剂，制剂含所述的威氏醋酸杆状菌Acetobacteriumwieringae Z。

所述制剂含威氏醋酸杆状菌Acetobacterium wieringae Z菌株的培养物、培养浓缩物、浓缩物分离上清液或培养菌悬液。