申請(qǐng)日2014.09.01

　　公開(公告)日2014.12.10

　　IPC分類號(hào)C12N1/20; C12N11/10; C02F3/34; A62D101/28; C12R1/425; C02F101/38; A62D3/02

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一株己烯雌酚降解菌株及其在污水和畜禽糞便處理中的應(yīng)用。沙雷氏菌(Serratia sp.)S，2014年8月26日保藏于中國微生物菌種保存管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCC 1.12941。所述的沙雷氏菌S及其菌劑在降解雌激素尤其是降解己烯雌酚中應(yīng)用。本發(fā)明篩選獲得一株沙雷氏菌S，利用該菌株制備的固定化菌劑在實(shí)驗(yàn)室搖瓶培養(yǎng)條件下7d內(nèi)對(duì)初始濃度為50mg L-1的DES降解率可達(dá)80%以上。將固定化菌劑直接施用于DES污染的水體以及畜禽糞便中，能夠在短時(shí)間內(nèi)使其中的DES殘留降低90%以上，解決了雌激素DES對(duì)水體環(huán)境，畜禽糞便和人體健康的危害問題。

　　權(quán)利要求書

　　1.一株雌激素降解菌沙雷氏菌(Serratia sp.)S，2014年8月26日保藏于中國微生物菌種保 存管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCC 1.12941。

　　2.一種用權(quán)利要求1所述的雌激素降解菌沙雷氏菌S所生產(chǎn)的菌劑。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的菌劑，其特征在于所述的菌劑為固定化菌劑。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的其特征在于所述的固定化菌劑通過以下方法生產(chǎn)而成：

　　1)將保藏編號(hào)為CGMCC 1.12941的沙雷氏菌S試管種接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù) 期;

　　2)將上述培養(yǎng)好的菌種按5%的接種量接種入種子罐，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期;

　　3)將種子液按10%的接種量接入生產(chǎn)罐培養(yǎng);

　　4)在種子罐和生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1:0.6‐1.2，攪拌速度為180‐240轉(zhuǎn)/ 分，培養(yǎng)溫度為30℃，全流程培養(yǎng)時(shí)間為48‐60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達(dá)到10億個(gè)/ml 以上;

　　其中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基，種子罐所用的培養(yǎng)基和生產(chǎn)罐所用的培養(yǎng)基相同，配方均為： 蛋白胨10.0g·L‐1，酵母5.0g·L‐1，NaCl 10.0g·L‐1，pH 7.0‐7.4;

　　5)發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐，用發(fā)酵培養(yǎng)基調(diào)節(jié)培養(yǎng)液濃度至OD600nm=1.0，將該菌懸液與質(zhì) 量百分比為4%的海藻酸鈉溶液按體積比2:1混合均勻，再以與混合液等體積的質(zhì)量百分比 為4%的CaCl2溶液為交聯(lián)劑，交聯(lián)6h，得到直徑約為3～5mm固定化小球，即為固定化修 復(fù)菌劑。

　　5.權(quán)利要求1所述的沙雷氏菌S在降解雌激素己烯雌酚中的應(yīng)用。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于所述的沙雷氏菌S在降解水體環(huán)境或固體廢棄物 中雌激素中的應(yīng)用。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于所述的雌激素為己烯雌酚。

　　8.權(quán)利要求2所述的菌劑在降解雌激素中的應(yīng)用。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于權(quán)利要求2所述的菌劑在降解水體環(huán)境或糞便中 雌激素中的應(yīng)用。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述的雌激素為己烯雌酚。

　　說明書

　　一株己烯雌酚降解菌株及其在污水和畜禽糞便處理中的應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)境污染生物修復(fù)領(lǐng)域，涉及一株己烯雌酚降解菌株及其在污水和畜禽糞便處 理中的應(yīng)用。

　　背景技術(shù)

　　環(huán)境雌激素已成為繼臭氧層破壞、全球氣候變暖之后的第三大環(huán)境問題，被喻為威脅人類 存亡的定時(shí)炸彈。近年來，世界各國很多水體中均發(fā)現(xiàn)不同程度的雌激素污染，對(duì)人類和動(dòng)物 的產(chǎn)生了不良影響。在我國的長江、黃河流域也有雌激素的檢出。當(dāng)水體中的雌激素濃度為1 ng·L-1時(shí)就會(huì)對(duì)魚類的內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生干擾作用，造成雄魚的雌性化。人類和動(dòng)物正常的生 理分泌排泄會(huì)釋放雌激素，污水處理廠匯集了人類排放的雌激素，成為了環(huán)境雌激素的一個(gè)重 要來源。養(yǎng)殖業(yè)畜禽糞便是環(huán)境雌激素的重要來源之一，每年大量的雌激素隨畜禽糞便排入環(huán) 境，對(duì)土壤、地表水和地下水環(huán)境造成污染，嚴(yán)重威脅人類和動(dòng)物的安全與健康;也制約了畜 禽糞便的資源化利用。

　　己烯雌酚(diethylstilbestrol，DES)是一種人工合成雌激素，極微量就能對(duì)生物體造 成嚴(yán)重傷害。在人體醫(yī)學(xué)上，DES曾被用于預(yù)防妊娠婦女自發(fā)性流產(chǎn)，但研究表明其能增高女 性后代患陰道腺癌的幾率;在獸醫(yī)上，DES也被用于誘導(dǎo)動(dòng)物發(fā)情、促進(jìn)生長，但長期應(yīng)用會(huì) 損傷動(dòng)物的肝臟。在環(huán)境中DES不易于降解，并在水體和畜禽糞便等固體廢棄物中富集，造成 環(huán)境DES污染。人類和動(dòng)物通過消化道、呼吸道、皮膚接觸等多種途徑暴露DES，而其能在動(dòng) 物和人體脂肪組織中長期滯留，當(dāng)體內(nèi)蓄積的DES達(dá)到一定濃度時(shí)，其就會(huì)從脂肪組織中釋放 出來進(jìn)入血液，對(duì)生物體造成不良影響。近些年來，如何去除水體和固體廢物中DES備受關(guān)注。

　　微生物降解修復(fù)技術(shù)是近幾十年才興起的一種新型的環(huán)境污染修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)和物理化 學(xué)方法相比，具有很多無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如處理效果好，適合有毒有害有機(jī)污染物大面積面源 污染的降解修復(fù)，修復(fù)費(fèi)用較低(僅為傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)花費(fèi)的10%左右)，且不產(chǎn)生二次 污染等。在國內(nèi)外，生物修復(fù)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境有機(jī)污染物的清除。由于DES性質(zhì)穩(wěn)定， 不易發(fā)生自然降解，因此，對(duì)環(huán)境DES進(jìn)行微生物降解的研究具有重要的意義。而目前，國內(nèi) 外還未見關(guān)于DES微生物降解菌株的專利研究和應(yīng)用報(bào)道。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種雌激素降解菌。

　　本發(fā)明的另一目的是提供該降解菌生產(chǎn)的菌劑。

　　本發(fā)明的又一目的是提供該降解菌的應(yīng)用。

　　本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

　　沙雷氏菌(Serratia sp.)S，2014年8月26日保藏于中國微生物菌種保存管理委員會(huì) 普通微生物中心，菌種保藏號(hào)為CGMCC 1.12941。

　　一種用所述的己烯雌酚降解菌沙雷氏菌S所生產(chǎn)的菌劑，所述的菌劑優(yōu)選為固定化菌劑。

　　一種用所述的沙雷氏菌(Serratia sp.)S所生產(chǎn)的固定化降解菌劑，是通過以下方法生 產(chǎn)而成：

　　1)將保藏編號(hào)為CGMCC 1.12941的沙雷氏菌(Serratia sp.)S試管種接種于發(fā)酵培養(yǎng)基 中，振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期;

　　2)將上述培養(yǎng)好的菌種按5%的接種量接種入種子罐，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期;

　　3)將種子液按10%的接種量接入生產(chǎn)罐培養(yǎng);

　　4)在種子罐和生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1:0.6-1.2，攪拌速度為180-240 轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度為30℃，全流程培養(yǎng)時(shí)間為48-60小時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達(dá)到10 億個(gè)/ml以上;

　　其中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基，種子罐所用的培養(yǎng)基和生產(chǎn)罐所用的培養(yǎng)基相同，配方均為： 蛋白胨10.0g·L-1，酵母5.0g·L-1，NaCl 10.0g·L-1，pH 7.0-7.4;

　　5)發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐，用發(fā)酵培養(yǎng)基調(diào)節(jié)培養(yǎng)液濃度至OD600nm=1.0，將該菌懸液與 質(zhì)量百分比為4%的海藻酸鈉溶液按體積比2:1混合均勻，再以與混合液等體積的質(zhì)量百 分比為4%的CaCl2溶液為交聯(lián)劑，交聯(lián)6h，得到直徑約為3～5mm固定化小球，即為固 定化修復(fù)菌劑。

　　所述的保藏編號(hào)為CGMCC 1.12941的沙雷氏菌(Serratia sp.)S在降解雌激素尤其是降 解己烯雌酚中的應(yīng)用。

　　所述的沙雷氏菌(Serratia sp.)S在降解水體環(huán)境或固體廢棄物中雌激素尤其是己烯雌 酚中的應(yīng)用。

　　有益效果

　　本發(fā)明篩選獲得一株沙雷氏菌(Serratia sp.)S(CGMCC 1.12941)，利用該菌株制備的 固定化菌劑在實(shí)驗(yàn)室搖瓶培養(yǎng)條件下7d內(nèi)對(duì)初始濃度為50mg L-1的DES降解率可達(dá)80%以 上。將固定化菌劑直接施用于DES污染的水體以及畜禽糞便中，能夠在短時(shí)間內(nèi)使其中的DES 殘留降低90%以上，解決了雌激素DES對(duì)水體環(huán)境，畜禽糞便和人體健康的危害問題。

　　本發(fā)明描述的環(huán)境修復(fù)菌劑可以用發(fā)酵工業(yè)通用發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，具有生產(chǎn)成本低，使 用方便，去除效果好的優(yōu)點(diǎn)，適合治理水體環(huán)境以及畜禽糞便中DES造成的雌激素污染。本發(fā) 明中的技術(shù)可直接應(yīng)用于我國畜禽糞便的無害化和資源化處理過程，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)前景和重 要的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。