一株降解雌激素的假單胞菌及其培養(yǎng)方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一株降解雌激素EE2的假單胞菌及培養(yǎng)方法，特別涉及一株假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212及其培養(yǎng)方法與在降解工業(yè)廢水中雌激素的應(yīng)用，屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境雌激素(EEs，Environmental，Estrogens)指的是能夠與雌激素受體結(jié)合，或者影響細(xì)胞信號(hào)途徑等其他方式模仿或部分模仿雌激素，發(fā)揮類似雌激素效應(yīng)，干擾人和動(dòng)物內(nèi)分泌的外因性化學(xué)物質(zhì)。主要包括天然雌激素:一般指雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)和人工合成的雌激素(EE2)。
[0003]人工合成的雌激素，炔雌醇(ΕΕ2，17α -乙炔雌二醇)，大部分用作藥物使用。是口服避孕藥的活性成分。這類外源性化合物進(jìn)入機(jī)體后，具有干擾體內(nèi)正常內(nèi)分泌物質(zhì)的合成、釋放、運(yùn)輸、結(jié)合、代謝等過(guò)程，激活或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，從而破壞維持機(jī)體穩(wěn)定性和調(diào)控作用的化合物，可導(dǎo)致生殖障礙、出生缺陷、發(fā)育異常、代謝紊亂、動(dòng)物的雌雄性別的改變以及畸形等病變和及某些癌癥的發(fā)生。
[0004]目前，環(huán)境雌激素已成為繼臭氧層、地球氣候變暖之后的第三大環(huán)境問(wèn)題。具有難分解，不易生物降解、殘留期長(zhǎng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不易排出體外等特點(diǎn)，而利用微生物降解具有運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，所以尋找一株能夠高效降解雌激素的菌株很有價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.)QL212及其培養(yǎng)方法，并進(jìn)一步提供該菌株對(duì)雌激素降解效率優(yōu)化情況，可以用于去除環(huán)境中雌激素的微生物降解技術(shù)。
[0006]本發(fā)明所提供的假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212來(lái)源于污水處理廠活性污泥中，經(jīng)過(guò)人工富集、篩選及純化所得。
[0007]本發(fā)明提供的假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212菌株可以有效去除雌激素EE2。假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212菌株能以雌激素作為唯一碳源生長(zhǎng)，其培養(yǎng)基的無(wú)機(jī)成分為硫酸銨。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一株假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212，2014年9月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào):CGMCC N0.9651ο
[0010]上述假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212的培養(yǎng)方法，步驟如下:
[0011](1)將假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212接種于種子培養(yǎng)基中，在28?32°C、150?300rpm條件下培養(yǎng)20?28h，制得種子液；
[0012](2)將步驟(1)制得的種子液按體積百分比10%的比例接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30°C、150rpm條件下發(fā)酵培養(yǎng)7天，即得發(fā)酵液；
[0013]進(jìn)一步地，所述的步驟(1)中的種子培養(yǎng)基，組分如下，均為重量百分比:1?1.2%蔗糖、0.5?0.7%酵母粉、余量水；
[0014]進(jìn)一步地，所述的步驟(2)中的發(fā)酵培養(yǎng)基，每升組分如下:(NH4)2HP045g，雌激素EE2 lOOmg，余量水，pH 7.0。
[0015]進(jìn)一步地，所述的假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212應(yīng)用于環(huán)境中尤其是污水中炔雌醇類雌激素的分解與去除。
[0016]進(jìn)一步地，所述的假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212菌株在7天內(nèi)能將100mg/L的雌激素降解80%以上。降解反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)定律。
[0017]依據(jù)本發(fā)明，由于假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212具有高效降解環(huán)境中炔雌醇類雌激素EE2的特性，因此假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212可應(yīng)用于含有該類雌激素的污水治理及土壤修復(fù)。此發(fā)明與現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的該類雌激素降解微生物菌株相比，其降解周期明顯縮短，降解濃度明顯增大，降解效率顯著提高。
[0018]有益效果:
[0019]1、本發(fā)明所述的假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212，能以雌激素作為唯一碳源生長(zhǎng)，高效降解水中的雌激素，經(jīng)發(fā)酵條件優(yōu)化，降解效率可達(dá)80%，效率高于現(xiàn)有已知的假單胞菌(Pseudomonas sp.)降解雌激素(EE2)的最高降解效率；
[0020]2、本發(fā)明在生活、工業(yè)等廢水處理方面極具潛在用途，尤其在污水的預(yù)處理過(guò)程中可以極大簡(jiǎn)化后續(xù)處理步驟、降低后續(xù)處理成本。
[0021]3、本發(fā)明用于環(huán)境中尤其是污水中炔雌醇類雌激素的分解與去除，其降解周期明顯縮短，降解濃度明顯增大，降解效率顯著提高。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍并不僅限于此。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本發(fā)明提供的菌株假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212，從污水處理廠活性污泥中分離得到，采用平板劃線法對(duì)菌株進(jìn)行分離，經(jīng)鑒定具有降解雌激素的性能。
[0025]本發(fā)明提供的菌株在含1%蔗糖、0.5%酵母粉、1.6%瓊脂的固體培養(yǎng)基上30°C培養(yǎng)24h后其菌落邊緣光滑整齊，表面濕潤(rùn)，乳白色不透明。
[0026]將上述假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212于2014年9月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，保藏編號(hào):CGMCC N0.9651。
[0027]實(shí)施例2
[0028]本發(fā)明提供的假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212菌株的分離篩選，具體操作如下:
[0029]采集污水處理廠的活性污泥作為微生物源，。制備含有100mg/L雌激素EE2為唯一碳源的無(wú)機(jī)培養(yǎng)基，按照2.5%的活性污泥接種量接種于100mL上述無(wú)機(jī)培養(yǎng)基的500mL三角瓶中。培養(yǎng)基中所含無(wú)機(jī)成分為(NH4) 2HP04，5g/L培養(yǎng)基使用2%。鹽酸調(diào)節(jié)pH值為7.0，高壓滅菌鍋121°C滅菌20min，待溫度降低到30°C左右后，在超凈臺(tái)下接種。污泥接種后在30°C，150rpm的恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱中進(jìn)行富集培養(yǎng)1天后，在固體培養(yǎng)基平板上反復(fù)劃線培養(yǎng)，直至分離出單菌落，再將菌株接種入上述液體培養(yǎng)基內(nèi)馴化，上述操作重復(fù)多次，得到純化的可以降解17 α -乙炔雌二醇的假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212菌株。
[0030]實(shí)施例3
[0031]上述假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212的培養(yǎng)方法，步驟如下:
[0032](1)將假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212接種于種子培養(yǎng)基中，在30°C、150rpm條件下培養(yǎng)20?28h，制得種子液；
[0033](2)將步驟⑵制得的種子液按體積百分比10%的比例接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30°C、150rpm條件下發(fā)酵培養(yǎng)7天，即得發(fā)酵液
[0034]所述步驟(1)中的種子培養(yǎng)基，每升組分如下:
[0035]鹿糖10g，酵母粉 5g，CaC03lg，水定容至 1L，pH 7.0 ；
[0036]所述步驟(2)中的發(fā)酵培養(yǎng)基，
[0037](NH4) 2HP045g，雌激素 EE2 100mg/L (終濃度)，水定容至 1L，pH 7.0。
[0038]實(shí)施例4
[0039]上述假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212在雌激素EE2降解中的應(yīng)用。
[0040]上述應(yīng)用，步驟如下:
[0041]向發(fā)酵培養(yǎng)基中加入一定量的EE2溶液使得終濃度為100mg/L，以10%的接種量加入種子液，在30°C，150rpm下恒溫培養(yǎng)7天。采用紫外分光光度法其吸光度進(jìn)而測(cè)定剩余EE2的量。
[0042]實(shí)施例5
[0043]上述假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212在不同條件下降解雌激素效率的優(yōu)化。包括對(duì)發(fā)酵周期，培養(yǎng)溫度，培養(yǎng)基初始PH，搖床轉(zhuǎn)速以及雌激素初始濃度等進(jìn)行優(yōu)化，在最佳條件下雌激素的降解效率可達(dá)80%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一株假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212，2014年9月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏編號(hào):CGMCC N0.9651ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.) QL212，其特征在于，所述的假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212菌株來(lái)源于污水處理廠活性污泥中，經(jīng)過(guò)人工富集、篩選及純化所得。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.) QL212，其特征在于，所述的假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212菌株可以有效去除雌激素EE2。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.)QL212，其特征在于，所述的假單胞菌(Pseudomonas sp.) QL212菌株在7天內(nèi)能將100mg/L的雌激素降解80%以上，降解反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)定律。5.—株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.) QL212的培養(yǎng)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將假單胞菌(Pseudomonassp.)QL212接種于種子培養(yǎng)基中，在28?32°C、150?300rpm條件下培養(yǎng)20?28h，制得種子液； (2)將步驟(1)制得的種子液按體積百分比10%的比例接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30°C、150rpm條件下發(fā)酵培養(yǎng)7天，即得發(fā)酵液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.)QL212的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的種子培養(yǎng)基，組分如下，均為重量百分比?1.2%蔗糖、0.5?0.7%酵母粉、余量水。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一株能夠降解雌激素的假單胞菌株的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述的步驟(2)中的發(fā)酵培養(yǎng)基，每升組分如下:(NH4)2HP045g，雌激素EE2100mg，余量水，pH 7.0。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一株降解雌激素的假單胞菌(Pseudomonassp.) QL212，其特征在于，假單胞菌(Pseudomonas sp.)QL212應(yīng)用于環(huán)境中尤其是污水中炔雌醇類雌激素的分解與去除，也可應(yīng)用于含有該類雌激素土壤修復(fù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一株假單胞菌(Pseudomonas？sp.)QL212，2014年9月12日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏編號(hào)：CGMCC？NO.9651；假單胞菌(Pseudomonas？sp.)QL212來(lái)源于污水處理廠活性污泥中，經(jīng)過(guò)人工富集、篩選及純化所得，經(jīng)制備種子液和種子液發(fā)酵制得的假單胞菌(Pseudomonas？sp.)QL212菌株可以有效去除雌激素EE2。本發(fā)明的假單胞菌(Pseudomonas？sp.)QL212菌株對(duì)雌激素的降解周期明顯縮短，降解濃度明顯增大，降解效率顯著提高，本發(fā)明的假單胞菌(Pseudomonas？sp.)QL212菌株應(yīng)用于環(huán)境中尤其是污水中炔雌醇類雌激素的分解與去除，可以極大簡(jiǎn)化后續(xù)處理步驟、降低后續(xù)處理成本，也可應(yīng)用于含有該類雌激素土壤修復(fù)。CGMCC NO.965120140912
【IPC分類】C12R1/38, C12N1/20, C02F3/34, B09C1/10
【公開號(hào)】CN105255791
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510809690
【發(fā)明人】朱英, 夏法菊, 李強(qiáng), 楊敏
【申請(qǐng)人】山東省科學(xué)院新材料研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日