一种菌属复合物及其制备方法和应用

本发明涉及生物，具体涉及一种菌属复合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着电子产品、纺织品和工业产品等行业迅速发展，性能优异的溴代阻燃剂被广泛应用于各个行业当中，如多溴联苯醚(pbdes)。然而，随着溴代阻燃剂的大量使用，pbdes经挥发扩散、干湿沉降和水体沉积等多种途径进入人类赖以生存的土壤、大气和水体环境中。bde-209是多溴联苯醚类物质里苯环数量最多、结构最复杂的同系物之一；同时也是多溴联苯醚类溴代阻燃剂中使用量最大的一种。它在环境中经光解、高温分解、生物及微生物降解会产生毒性更强的低溴代联苯醚。

2、近年来用于修复pbdes类污染的方法主要有物理修复法、化学修复法和生物修复法，但前两者有可能会对环境造成二次污染且成本高昂。无论是从生态环境健康还是人类生存发展的需求方面，一个能够有效彻底的降解pbdes类污染物的修复方法，是目前研究人员需要攻克的难题。由于生物修复法具有二次污染少、费用低、处理方法简便高效等优点被广泛应用于持久性有机污染物的降解。生物修复方法作为一种更加安全且低成本的污染物修复措施，已经被应用于污染土壤或水源的修复。目前相关研究报道，对多溴联苯醚具有降解能力的菌株主要包括假单胞菌、芽孢杆菌、分枝杆菌、鞘氨醇单胞菌和伯克霍尔德菌等。然而尽管目前有很多对多溴联苯醚有降解能力的菌株，但几乎所有的研究都是单一菌株对多溴联苯醚的降解。单一菌株易受环境的影响而无法达到预期的降解效果，因此应用到不同的实际环境中还需要进行不断的适应调整。

3、例如，申请公布号为cn 109355225 a的专利中公开了一株柠檬酸杆菌zyd-1及其在多溴二本醚降解中的应用，该专利制备的柠檬酸杆菌具有降解bde47的能力，然而，该菌仅可以在含500μg/l bde47的环境下降解，在高浓度的多溴联苯醚环境中降解能力较差。综上所述，现有技术中单菌虽然可以达到降解的目的，但是在高浓度污染物下的降解效率不足，缺少一种能够在高浓度的bde-209环境下生长，且通过多菌株联合作用高效降解bde-209的菌属复合物。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的单一菌株对高浓度的多溴联苯醚的降解效率不足的缺陷，从而提供一种具有bde-209降解能力的菌属复合物及其制备方法和应用。

2、为此，本发明提供了一种具有bde-209降解能力的菌属复合物，其特征在于，兼性厌氧菌群的群落结构包括：clostridium sensu stricto 11sp.、citrobacter sp.、enterobacter sp.、macellibacteroides sp.、pygmaiobacter sp.、terrisporobactersp.、clostridium sensu stricto 18sp.、acinetobacter sp.、aeromonas sp.、bacteroides sp.、shewanella sp.、lachnoclostridium sp.、pseudomonas sp.。

3、本发明的菌属名称可参考如下文献：clostridium sensu stricto 11sp.、pseudomonas sp.可参考文献glucose fermentation with biochar-amendedconsortium:microbial consortium shift；citrobacter sp.可参考文献classificationof citrobacteria by dna hybridization:designation of citrobacter famzerisp.nov.,citrobacter youngae sp.nov.,citrobacter braakii sp.nov.,citrobacterwerkmanii sp.nov.,citrobacter sedlakii sp.nov.,and three unnamed citrobactergenomospecies；enterobacter sp.可参考文献bioaugmentation-assistedphytoremediation of manganese and cadmiumco-contaminated soil by polygonaceaeplants(polygonum hydropiper l.and polygonum lapathifolium l.)and enterobactersp.fm-1；可参考文献；macellibacteroides sp.可参考文献利用高通量测序技术对水稻秸秆中、低温降解菌系的比较分析；pygmaiobacter sp.可参考文献；可参考文献metagenomicinsights into improving mechanisms of feo nanoparticles on volatile fattyacids production from potato peel waste anaerobic fermentation；terrisporobacter可参考文献terrisporobacter petrolearius sp.nov.,isolated froman oilfield petroleum reservoir；clostridium sensu stricto 18可参考文献biohydrogen production by co-fermentation of antibiotic fermentation residueand fallen leaves:insights into the microbial community and functional genes；acinetobacter sp.可参考文献acinetobacter diversity in environmental samplesassessed by 16s rrna gene pcr–dgge fingerprinting；aeromonas可参考文献isolation of aeromonas spp.from canal water；shewanella sp.可参考文献fastchromium removal by shewanella sp.:an enzymatic mechanism depending on serineprotease；lachnoclostridium sp.可参考文献太子参内生细菌rpb-32的分类鉴定及其代谢物对小鼠肠道微生物群落的影响。

4、进一步的，所述菌属复合物中各菌属占菌属复合物的相对丰度为：clostridiumsensu stricto 11sp.(10.07-22.32％)、citrobacter sp.(2.03-14.11％)、enterobactersp.(5.38-12.32％)、macellibacteroides sp.(5.06-11.78％)、pygmaiobacter sp.(0.51-8.92％)、terrisporobacter sp.(0.8-6.12％)、clostridium sensu stricto18sp.(0.67-4.68％)、acinetobacter sp.(0.05-2.73％)、aeromonas sp.(0.05-2.61％)、bacteroides sp.(0.03-2.09％)、shewanella sp.(0.01-1.41％)、lachnoclostridiumsp.(0.01-1.37％)、pseudomonas sp.(0.01-0.81％)；

5、进一步的，所述菌属复合物中各菌属占菌属复合物的相对丰度为：clostridiumsensu stricto 11sp.22.32％、citrobacter sp.14.11％、enterobactersp.12.32％、macellibacteroides sp.11.78％、pygmaiobacter sp.8.92％、terrisporobactersp.6.12％、clostridium sensu stricto 18sp.4.68％、acinetobacter sp.2.73％、aeromonas sp.2.61％、bacteroides sp.2.09％、shewanella sp.1.41％、lachnoclostridium sp.1.37％、pseudomonas sp.0.81％。

6、本发明还提供了一种具有bde-209降解能力的菌属复合物的制备方法，包括如下步骤：

7、s1：取bde-209污染的土壤样品添加至含bde-209的无机盐介质培养基中，在无氧和有氧条件下分别进行富集培养，得到厌氧菌群和好氧菌群的富集培养物；

8、s2：采用含bde-209的无机盐介质培养基将厌氧菌群和好氧菌群的富集培养物分别在无氧和有氧条件下按浓度梯度富集培养；

9、s3：将s2步骤中培养得到的厌氧菌群与好氧菌群接种于含bde-209的牛肉膏蛋白胨培养基中，在无氧条件下富集培养，离心弃上清，即得菌属复合物。

10、进一步的，s1步骤中，土壤样品的质量与无机盐介质培养基中bde-209的浓度比为5g-10g：5mg/l-15mg/l，富集培养的时间为7d-15d。

11、进一步的，s3步骤中，含bde-209的牛肉膏蛋白胨培养基中bde-209的浓度为10mg/l-20mg/l。

12、进一步的，s3步骤中，富集培养为在25-30℃下，150r/min-200r/min旋转避光培养7d-14d。

13、进一步的，s2步骤中，按浓度梯度富集包括如下步骤：取5ml-10ml含5mg/l-60mg/lbde-209的无机盐介质培养基中的富集培养物转移至新配制的含5mg/l-60mg/l bde-209的无机盐介质培养基中富集培养；转移前培养采用的含bde-209的无机盐介质培养基与转移后培养采用的含bde-209的无机盐介质培养基的浓度比为0.5～0.9：1，重复次数为1～6次，每次培养时间为7d-15d。

14、进一步的，s3步骤中，富集培养为在25-30℃下150r/min-200r/min旋转避光培养48h-72h。

15、进一步的，s3步骤中，厌氧菌群接种体积与好氧菌群接种体积与牛肉膏蛋白胨培养基的体积比为1:1:150-200。

16、进一步的，所述含bde-209的无机盐介质培养基包括bde-209储备液和无机盐介质溶液；所述bde-209储备液和无机盐介质溶液的体积比为0.01-0.1:1，bde-209储备液的浓度为1g/l-3g/l。

17、进一步的，所述bde-209储备液包括bde-209和二甲基亚砜；所述bde-209的质量与二甲基亚砜的体积比为0.5g-1g：0.5l-1l。

18、进一步的，所述无机盐介质溶液包含如下成分：k2hpo4、kh2po4、(nh4)2so4、nacl和水；所述k2hpo4、kh2po4、(nh4)2so4、nacl和水的质量比为2-4:1-2：1-3:0.5-1。

19、本发明还提供了一种菌属复合物在制备降解溴代阻燃剂的产品中的应用；优选的，所述溴代阻燃剂为多溴联苯醚；更优选的，所述多溴联苯醚为十溴联苯醚。

20、本发明技术方案，具有如下优点：

21、1.本发明提供了一种具有bde-209降解能力的菌属复合物，兼性厌氧菌群的群落结构包括：clostridium sensu stricto 11sp.、citrobacter sp.、enterobacter sp.、macellibacteroides sp.、pygmaiobacter sp.、terrisporobactersp.、clostridiumsensu stricto 18sp.、acinetobacter sp.、aeromonas sp.、bacteroides sp.、shewanella sp.、lachnoclostridium sp.、pseudomonas sp.。本发明通过各菌属之间的相互作用，以及厌氧菌群与好氧菌群的结合共同降解bde-209，大大提高了bde-209的降解效率，与单株菌以及厌氧菌群或好氧菌群相比，在降解bde-209的效率方面均有明显提升。

22、2.本发明提供的具有bde-209降解能力的菌属复合物的制备方法，包括如下步骤：s1：取bde-209污染的土壤作为样品，将土壤样品添加至含bde-209的无机盐介质培养基中在无氧和有氧条件下分别进行富集培养，得到厌氧菌群和好氧菌群的富集培养物；s2：采用含bde-209的无机盐介质培养基将厌氧菌群和好氧菌群的富集培养物分别在无氧条件和有氧条件下按浓度梯度富集培养；s3：将s2步骤中培养得到的厌氧菌群与好氧菌群接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，在无氧条件下富集培养，离心弃上清，即得菌属复合物。通过该方法使兼性厌氧菌群在含bde-209的无机盐介质培养基中多次传代，使最终得到的兼性厌氧菌群对bde-209有很好的耐受能力，能够更稳定的降解bde-209，提高了菌群降解bde-209的效率，且随着时间的延长，菌属复合物的降解效率还在提高。