一株粘质沙雷氏菌及其在降解二苯并噻吩中的应用

摘要

本发明公开了一株可以高效降解二苯并噻吩的粘质沙雷氏菌株及利用该菌进行二苯并噻吩降解的应用。本发明提供的二苯并噻吩降解菌为粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2），它的保藏号是CGMCC No.3654。所说的粘质沙雷氏菌CGMCC No.3654用于降解二苯并噻吩。本发明提供的菌株具有降解速度快的优势。

说明书

技术领域

本发明属于微生物在环境污染物降解中的应用领域，涉及一株二苯并噻吩降解菌及其在环境污染控制中的应用。 

背景技术

除了炼焦废水中含有有机硫杂环化合物如二苯并噻吩等，二苯并噻吩是原油硫杂质中的主要成分，在一些石油中占据总硫的40%－70%。石油、石化产品以及炼焦生产在生产、运输以及使用过程中会产生大量污染，如土壤及地下水的污染以及大量的废水，二苯并噻吩作为一种主要的污染物之一的降解对于土壤生物修复以及石化污水、炼焦废水的处理具有重要意义。 

生物治理是微生物利用污染物作为碳源或其他营养源如氮源、硫源等，将其分解利用转化为二氧化碳、水以及无机矿物质等。生物治理/处理因为成本低、操作简单、条件温和以及无二次污染等优势，在土壤生物修复以及石化污水、炼焦废水的处理的过程中具有绝对的优势，筛选、获得具有对二苯并噻吩具有快速降解能力的高效微生物菌株，可以将其投加于待修复的土壤以及污水处理中，来大幅提高污染物降解的效果，这对保护生态具有重要意义。 

一般来说生物降解菌要求具有对生长环境要求低、生长速度快、降解速度快等优势。本发明提供的一株二苯并噻吩降解菌具有上述优势。 

发明内容

本发明的目的是提供一株可降解二苯并噻吩的菌株及其应用。 

本发明从中国某油田污泥中以二苯并噻吩为唯一硫源筛选得到的粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）菌株具有快速降解二苯并噻吩的能力。在二苯并噻吩为唯一硫源的选择性固体培养基上生长有粉红色菌落，于30℃左右生长。 

该菌株为粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2），保藏号CGMCC No.3654。 

本发明的另一个目的是提供该菌株的应用方法：降解含二苯并噻吩污染物。 

本发明提供的粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2），生长迅速、容易成为优势菌株、可高效、快速降解二苯并噻吩，适合进行石油、炼焦废水的处理以及石油污染土壤和地下水的修复。通过下面的详细描述，本发明这些方面的特征和优点将更为清楚。 

本发明中，除非特别指明，术语“含二苯并噻吩污染物”是指工业过程中产生的明显含有二苯并噻吩的石化、炼焦三废或者石油污染土壤、地下水等。 

具体实施方式

（1）培养基 

基本盐溶液(BSM)：KH₂PO₄:2.5g,NaHPO₄·12H₂0:12.0g,MgCl₂·6H₂O:0.8g,NH₄Cl:2.0g,CaCl₂:0.07g,FeCl₃·6H₂O:0.1g,MnCl₄·4H₂O:0.4g，溶于1000ml去离子水中，制成盐溶液。 

富集、筛选培养基：BSM溶液中加入甘油15.0g/L，二苯并噻吩800mg/L。 

固体培养基：BSM溶液中加入甘油15.0g/L，二苯并噻吩800mg/L，固体培养基中加入20g/L琼脂，湿热灭菌备用，条件改变另作说明。 

二苯并噻吩人工废水：BSM溶液中加入甘油5.0g/L，二苯并噻吩800mg/L。 

（2）菌株的筛选与分离纯化 

来自炼油厂的土壤置于250ml三角烧瓶中30℃摇床活化2天后用移液管移取10ml加入富集培养基中，于摇床培养三天后4000rpm离心5分钟，倒掉上清液，部分底部泥菌转移到相应的新鲜富集培养基，如此每三天重复一次，共3次。然后移取适量驯化菌液进行稀释涂布平板，于30℃培养箱中培养后选取数量多、长势良好、外观不同的菌落，进行多次划线分离纯化得到纯种菌株，将纯化的菌株接种斜面培养基培养后于4℃冰箱保藏，每隔3-4个月转接一次。 

（3）菌株的分子生物学鉴定 

菌株鉴定采用16S rDNA进行，正向引物5′-AGAGTTTGATC(C/A)TGGCTCAG-3′(SEQ ID NO.2)，反向引物：5′-TACGG(C/T)TACCTTGTTACGACTT-3′(SEQ ID NO.3)，PCR（ABI9700）条件：94℃预变性2min，94℃变性20s，52℃退火10s，72延伸130s，35个循环，72延伸2min，测序使用ABI3700DNA测序仪。16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。NCBI BLAST16S rDNA序列搜索结果与粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）菌株同源性98%，命名为粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2）。2010年3月5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（CGMCC），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，保藏号CGMCC No.3654；分类命名是：粘质沙雷氏菌Serratia marcescens。 

（4）二苯并噻吩降解 

平板的培养：菌种粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2）接种固体培养基后置于恒温培养箱30℃培养1-2天。 

污染物降解：菌种接种人工废水，置于30℃，200r/min的摇床中进行振荡培养一定时间后利用等体积环己烷萃取剩余二苯并噻吩，用于分析。 

（5）二苯并噻吩测试：使用安捷伦气相色谱（6890）进行，FID检测器，50-300℃升温速度40℃/min，色谱柱HP-5毛细管色谱柱。 

实施例1菌种粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2）接种二苯并噻吩人工废水，DBT浓度800mg/L，置于30℃，180r/min的摇床中进行振荡48小时后，二苯并噻吩降解率达83%。 

实施例2菌种粘质沙雷氏菌S2（Serratia marcescens S2）接种二苯并噻吩人工废水，DBT浓度400mg/L，置于30℃，180r/min的摇床中进行振荡24小时后，二苯并噻吩降解率达66%。