申请日2014.09.01
公开(公告)日2014.12.10
IPC分类号C12N1/20; C12N11/10; C02F3/34; A62D101/28; C12R1/425; C02F101/38; A62D3/02
摘要
本发明公开了一株己烯雌酚降解菌株及其在污水和畜禽粪便处理中的应用。沙雷氏菌(Serratia sp.)S，2014年8月26日保藏于中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC 1.12941。所述的沙雷氏菌S及其菌剂在降解雌激素尤其是降解己烯雌酚中应用。本发明筛选获得一株沙雷氏菌S，利用该菌株制备的固定化菌剂在实验室摇瓶培养条件下7d内对初始浓度为50mg L-1的DES降解率可达80%以上。将固定化菌剂直接施用于DES污染的水体以及畜禽粪便中，能够在短时间内使其中的DES残留降低90%以上，解决了雌激素DES对水体环境，畜禽粪便和人体健康的危害问题。
权利要求书
1.一株雌激素降解菌沙雷氏菌(Serratia sp.)S，2014年8月26日保藏于中国微生物菌种保 存管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC 1.12941。
2.一种用权利要求1所述的雌激素降解菌沙雷氏菌S所生产的菌剂。
3.根据权利要求2所述的菌剂，其特征在于所述的菌剂为固定化菌剂。
4.根据权利要求3所述的其特征在于所述的固定化菌剂通过以下方法生产而成：
1)将保藏编号为CGMCC 1.12941的沙雷氏菌S试管种接种于发酵培养基中，振荡培养至对数 期;
2)将上述培养好的菌种按5%的接种量接种入种子罐，培养至对数期;
3)将种子液按10%的接种量接入生产罐培养;
4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6‐1.2，搅拌速度为180‐240转/ 分，培养温度为30℃，全流程培养时间为48‐60小时，发酵结束后菌体数量达到10亿个/ml 以上;
其中，所述的发酵培养基，种子罐所用的培养基和生产罐所用的培养基相同，配方均为： 蛋白胨10.0g·L‐1，酵母5.0g·L‐1，NaCl 10.0g·L‐1，pH 7.0‐7.4;
5)发酵完成后培养液出罐，用发酵培养基调节培养液浓度至OD600nm=1.0，将该菌悬液与质 量百分比为4%的海藻酸钠溶液按体积比2:1混合均匀，再以与混合液等体积的质量百分比 为4%的CaCl2溶液为交联剂，交联6h，得到直径约为3～5mm固定化小球，即为固定化修 复菌剂。
5.权利要求1所述的沙雷氏菌S在降解雌激素己烯雌酚中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述的沙雷氏菌S在降解水体环境或固体废弃物 中雌激素中的应用。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于所述的雌激素为己烯雌酚。
8.权利要求2所述的菌剂在降解雌激素中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于权利要求2所述的菌剂在降解水体环境或粪便中 雌激素中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述的雌激素为己烯雌酚。
说明书
一株己烯雌酚降解菌株及其在污水和畜禽粪便处理中的应用
技术领域
本发明属于环境污染生物修复领域，涉及一株己烯雌酚降解菌株及其在污水和畜禽粪便处 理中的应用。
背景技术
环境雌激素已成为继臭氧层破坏、全球气候变暖之后的第三大环境问题，被喻为威胁人类 存亡的定时炸弹。近年来，世界各国很多水体中均发现不同程度的雌激素污染，对人类和动物 的产生了不良影响。在我国的长江、黄河流域也有雌激素的检出。当水体中的雌激素浓度为1 ng·L-1时就会对鱼类的内分泌系统产生干扰作用，造成雄鱼的雌性化。人类和动物正常的生 理分泌排泄会释放雌激素，污水处理厂汇集了人类排放的雌激素，成为了环境雌激素的一个重 要来源。养殖业畜禽粪便是环境雌激素的重要来源之一，每年大量的雌激素随畜禽粪便排入环 境，对土壤、地表水和地下水环境造成污染，严重威胁人类和动物的安全与健康;也制约了畜 禽粪便的资源化利用。
己烯雌酚(diethylstilbestrol，DES)是一种人工合成雌激素，极微量就能对生物体造 成严重伤害。在人体医学上，DES曾被用于预防妊娠妇女自发性流产，但研究表明其能增高女 性后代患阴道腺癌的几率;在兽医上，DES也被用于诱导动物发情、促进生长，但长期应用会 损伤动物的肝脏。在环境中DES不易于降解，并在水体和畜禽粪便等固体废弃物中富集，造成 环境DES污染。人类和动物通过消化道、呼吸道、皮肤接触等多种途径暴露DES，而其能在动 物和人体脂肪组织中长期滞留，当体内蓄积的DES达到一定浓度时，其就会从脂肪组织中释放 出来进入血液，对生物体造成不良影响。近些年来，如何去除水体和固体废物中DES备受关注。
微生物降解修复技术是近几十年才兴起的一种新型的环境污染修复技术。该技术和物理化 学方法相比，具有很多无可比拟的优点，如处理效果好，适合有毒有害有机污染物大面积面源 污染的降解修复，修复费用较低(仅为传统的物理化学修复花费的10%左右)，且不产生二次 污染等。在国内外，生物修复技术已经广泛应用于环境有机污染物的清除。由于DES性质稳定， 不易发生自然降解，因此，对环境DES进行微生物降解的研究具有重要的意义。而目前，国内 外还未见关于DES微生物降解菌株的专利研究和应用报道。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种雌激素降解菌。
本发明的另一目的是提供该降解菌生产的菌剂。
本发明的又一目的是提供该降解菌的应用。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
沙雷氏菌(Serratia sp.)S，2014年8月26日保藏于中国微生物菌种保存管理委员会 普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC 1.12941。
一种用所述的己烯雌酚降解菌沙雷氏菌S所生产的菌剂，所述的菌剂优选为固定化菌剂。
一种用所述的沙雷氏菌(Serratia sp.)S所生产的固定化降解菌剂，是通过以下方法生 产而成：
1)将保藏编号为CGMCC 1.12941的沙雷氏菌(Serratia sp.)S试管种接种于发酵培养基 中，振荡培养至对数期;
2)将上述培养好的菌种按5%的接种量接种入种子罐，培养至对数期;
3)将种子液按10%的接种量接入生产罐培养;
4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2，搅拌速度为180-240 转/分，培养温度为30℃，全流程培养时间为48-60小时，发酵结束后菌体数量达到10 亿个/ml以上;
其中，所述的发酵培养基，种子罐所用的培养基和生产罐所用的培养基相同，配方均为： 蛋白胨10.0g·L-1，酵母5.0g·L-1，NaCl 10.0g·L-1，pH 7.0-7.4;
5)发酵完成后培养液出罐，用发酵培养基调节培养液浓度至OD600nm=1.0，将该菌悬液与 质量百分比为4%的海藻酸钠溶液按体积比2:1混合均匀，再以与混合液等体积的质量百 分比为4%的CaCl2溶液为交联剂，交联6h，得到直径约为3～5mm固定化小球，即为固 定化修复菌剂。
所述的保藏编号为CGMCC 1.12941的沙雷氏菌(Serratia sp.)S在降解雌激素尤其是降 解己烯雌酚中的应用。
所述的沙雷氏菌(Serratia sp.)S在降解水体环境或固体废弃物中雌激素尤其是己烯雌 酚中的应用。
有益效果
本发明筛选获得一株沙雷氏菌(Serratia sp.)S(CGMCC 1.12941)，利用该菌株制备的 固定化菌剂在实验室摇瓶培养条件下7d内对初始浓度为50mg L-1的DES降解率可达80%以 上。将固定化菌剂直接施用于DES污染的水体以及畜禽粪便中，能够在短时间内使其中的DES 残留降低90%以上，解决了雌激素DES对水体环境，畜禽粪便和人体健康的危害问题。
本发明描述的环境修复菌剂可以用发酵工业通用发酵设备进行生产，具有生产成本低，使 用方便，去除效果好的优点，适合治理水体环境以及畜禽粪便中DES造成的雌激素污染。本发 明中的技术可直接应用于我国畜禽粪便的无害化和资源化处理过程，具有广阔的产业前景和重 要的环境、经济和社会效益。
