一種煙曲霉及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種煙曲霉及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] PAHs由兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)以線性排列、彎接或簇聚的方式構(gòu)成的。一般可分為 兩類，即孤立多環(huán)芳烴和稠合多芳烴。稠合多環(huán)芳烴對(duì)人類的威脅較大，有致癌作用的多環(huán) 芳烴多為四到六環(huán)的稠環(huán)化合物。大多數(shù)PAHs不溶于水，熔點(diǎn)高達(dá)101°C~438°C，沸點(diǎn)150 °C~525°C，分子量在178~300之間。雙環(huán)、三環(huán)的PAHs易降解，四環(huán)以上的PAHs極難降解。 研究結(jié)果表明：在室內(nèi)環(huán)境下，雙環(huán)PAHs的半衰期為2天;三環(huán)的半衰期為:16天(蒽），134天 (菲）；而四環(huán)以上的PAHs半衰期約在200天以上。
[0003] PAHs的基本結(jié)構(gòu)單位是苯環(huán)，苯環(huán)的數(shù)目和連接方式的不同引起分子量、分子結(jié) 構(gòu)變化，進(jìn)而導(dǎo)致了某些不同的物理化學(xué)性質(zhì)。PAHs具有致誘變性，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生物難降 解。1979年，美國(guó)環(huán)保局(EPA)首先公布129種優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物，其中PAHs有16種。而后歐洲 將6種PAHs作為目標(biāo)污染物，我國(guó)國(guó)家環(huán)保局也將7種PAHs列入中國(guó)環(huán)境優(yōu)先污染物黑名 單。
[0004] 環(huán)境中的PAHs來源主要來自人類的生產(chǎn)活動(dòng)，由各種有機(jī)物不完全燃燒所致。例 如，煤的汽化和液化過程、石油的裂解過程、各種石油餾份的燃燒、烹調(diào)油煙以及廢棄物等 均可造成環(huán)境中多環(huán)芳烴的污染。四環(huán)以下分子量較小的多環(huán)芳烴多以蒸氣態(tài)存在，而分 子量較大的則被吸附在顆粒物表面，尤其是在小于5μπι的顆粒上，可以進(jìn)入肺的深部。這樣 的顆?？梢栽诳諝庵袘腋滋斓綆字?，也能遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移。
[0005] PAHs不易溶于水，極易附著在固體顆粒上，因此，大氣、水及土壤中PAHs處于吸附 態(tài)。PAHs在環(huán)境中是不斷積累的。研究表明在河水、海水沉積物中，PAHs的濃度高而且積累 的快。因排廢氣、廢水及廢物傾倒，多環(huán)芳烴對(duì)水、大氣及土壤產(chǎn)生直接污染。吸附在煙氣微 粒的多環(huán)芳烴隨氣流傳向周圍及更遠(yuǎn)處，又隨降塵、降雨及降雪進(jìn)入水體及土壤，而土壤及 地面多環(huán)芳烴通過揚(yáng)塵再次進(jìn)入大氣，通過呼吸及食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體產(chǎn)生毒害。
[0006] 目前PAHs作為持久性有機(jī)污染物，因具有以下特性而被各國(guó)所關(guān)注：（l)PAHs具有 極強(qiáng)的"三致"效應(yīng)，即致癌性、致突變性及致畸性。人類及動(dòng)物癌癥病變有70%~90%是環(huán) 境中化學(xué)物質(zhì)引起的，而PAHs則是環(huán)境中致癌化學(xué)物質(zhì)中最大的一類；（2)PAHs對(duì)微生物的 生長(zhǎng)有強(qiáng)抑制作用。PAHs因水溶性差及其穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)而不易被生物利用，它們對(duì)細(xì)胞 的破壞作用抑制普通微生物的生長(zhǎng)；（3)PAHs經(jīng)紫外照射后毒性更大(光毒效應(yīng)）lAHs吸收 紫外光能后，被激發(fā)成單線態(tài)及三線態(tài)分子，被激發(fā)分子的能量可以通過不同途徑損失。其 中一部分被激發(fā)的PAHs分子將能量傳給氧，從而產(chǎn)生反應(yīng)能力極強(qiáng)的單線態(tài)氧，它能損壞 生物膜。
[0007] 1775年，英國(guó)人發(fā)現(xiàn)煙囪清掃工人多患陰囊癌；1882年，又有人發(fā)現(xiàn)從事煤焦油和 瀝青作業(yè)的工人多患皮膚癌。20世紀(jì)70年代以前，人們一直以為多環(huán)芳烴是直接致癌物，后 來，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，多環(huán)芳烴本身對(duì)生物并無多大負(fù)效應(yīng)，它們只有被酶系統(tǒng)代謝， 轉(zhuǎn)化為多種代謝產(chǎn)物后，其中某些活性形式的代謝產(chǎn)物與DNA發(fā)生共價(jià)結(jié)合，才具有致癌作 用。
[0008] 而PAHs進(jìn)入土壤后，由土壤表面污染進(jìn)一步導(dǎo)致下層土壤污染，甚至地下水污染。 多環(huán)芳烴在土壤中的迀移與轉(zhuǎn)化受揮發(fā)、光解及生物降解等過程的影響，在光誘導(dǎo)、生物積 累及生物代謝變迀過程中，多環(huán)芳烴一般轉(zhuǎn)化為酚類、醌類及芳香族羧酸類物質(zhì)，有的轉(zhuǎn)化 產(chǎn)物甚至比原始多環(huán)芳烴更具毒性。
[0009] 以往降解PAHs菌的分離報(bào)道，很多以萘、菲等低分子量的PAHs為主。自1988年 Heitkamp等首次報(bào)道從土壤中分離到1株能降解芘的菌，經(jīng)鑒定為分枝桿菌屬的一個(gè)新種 (Mycobacterium vanbaalenii PYR-1)，之后高分子量PAHs的降解研究也有很多，分枝桿菌 (如Mycobacterium sp. strain API、Mycobacterium sp. strain RJGII-135、 Mycobacterium flavescens，紅球菌（Rhodococcus sp. strain UW1)、白腐真菌（Pleurotus ostreatus、Panerochaete chrysosporium)和糖絲菌（Saccharothrix sp · PYX-6)等。
[0010] PAHs的芘苯環(huán)對(duì)稱排列組成，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，是高分子量PAHs的代表化合物，具有致 癌、致畸的結(jié)構(gòu)域，因此能降解芘的微生物資源還很有限，特別是芘降解霉菌的相關(guān)研究目 前更少見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種煙曲霉及其應(yīng)用。本發(fā)明的 煙曲霉可以有效、快速的降解芘。
[0012] 本發(fā)明提供一種煙曲霉，所述煙曲霉為煙曲霉(Asperqillus fumigatus)Hl，該菌 株已于2015年11月3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，簡(jiǎn)稱為： CGMCC;地址為:北京市朝陽區(qū)大屯路中科院微生物研究所;保藏編號(hào)為:CGMCC No. 11576。
[0013] 本發(fā)明還提供根據(jù)上述煙曲霉在降解芘中的應(yīng)用。以及上述的煙曲霉在降解多環(huán) 芳烴中的應(yīng)用。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0015] 1.本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)了一株新菌種煙曲霉H1具有降解芘的能力，同時(shí)提供了煙曲霉 H1在降解芘的應(yīng)用中的相關(guān)數(shù)據(jù)，極大地補(bǔ)充了降解芘霉菌的資料庫(kù)；
[0016] 2.本發(fā)明提供煙曲霉H1在芘降解中的應(yīng)用，為多環(huán)芳烴污染的生物處理工程，提 供了強(qiáng)有力的幫助。
【附圖說明】
[0017]圖1為煙曲霉H1在察氏培養(yǎng)基(25°C，7d)上的菌落形態(tài)。
[0018] 圖2為煙曲霉H1在在麥芽汁培養(yǎng)基(25°C，7d)上的菌落形態(tài)。
[0019] 圖3為煙曲霉H1在察氏酵母培養(yǎng)基(25°C，7d)上的菌落形態(tài)。
[0020] 圖4為煙曲霉H1的球形分生孢子囊。
[0021] 圖5為煙曲霉H1對(duì)芘的降解曲線。
[0022] 圖6為煙曲霉H1的菌絲干重增長(zhǎng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面借助附圖和實(shí)施例將更詳細(xì)說明本發(fā)明。以下實(shí)施例僅是說明性的，本發(fā)明 并不受這些實(shí)施例的限制。
[0024]實(shí)施例1芘降解菌的分離與鑒定 [0025] 1.培養(yǎng)基配方
[0026] PDA培養(yǎng)基:土豆浸出物200g/L，葡萄糖20g/L，瓊脂15-20g/L。
[0027] 液體培養(yǎng)基：在Tien and Kirk(1988)的配方的基礎(chǔ)上稍加改良：其中用濃度為 0.02mol · I/1的乙酸緩沖液（pH = 4.4)代替丁二酸二甲酯緩沖液。其中葡萄糖10g/L， KH2P〇42g/L，MgS〇4· 7H20 0.25g/L，CaCl2 0.1g/L，酒石酸銨0.5g/L(C4H12N2〇6)，微量元素 10g/L，微量元素的組成(/L):
[0028] MnS〇4 0.5g，NaCl 1.0g，F(xiàn)eS〇4 · 7H20 0.1g，C0Cl2 0.1g，ZnS〇4 · 7H20 0.1g，CuS〇4 0.1g，AlK(S〇4)2 · 12H20 0.01g，Na2Mo〇4 · 2H20 O.Olg
[0029] 接種前無菌過濾加入VB1溶液，使得最終VB1的質(zhì)量濃度為5mg/L。
[0030] 察氏培養(yǎng)基配方:30.(^/1蔗糖，38/1似勵(lì)3，18/11( 2冊(cè)04,0.58/11%304.7!120,0.58/ LKCl，0.01g/L FeS〇4 · 7H20，15-20g/L瓊脂。
[0031] 麥芽汁培養(yǎng)基配方:20g/L麥芽浸膏，lg/L蛋白胨，20g/L葡萄糖，15-20g/L瓊脂。
[0032] 察氏酵母培養(yǎng)基配方:K2HP〇4 lg/L，查氏濃縮液10ml/L，酵母抽提物5g/L，蔗糖 30g/L，15-20g