[发明专利]具有聚丙烯酰胺降解功能的硫酸盐还原细菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物及其应用。

背景技术

在油田三次采油中，水溶性聚合物(HPAM)已广泛应用于油田工业的各个方面，大庆油田现在广泛使用是“三元复合驱”采油技术，“三元”主要包括超高分子量聚丙烯酰胺(HPAM)、碱和表面活性剂。超高分子量聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液被用来作为驱油剂注入油层，使具有较大黏度的原油(成分主要为饱和烃、芳烃、胶质及沥青质)与水之间流度比下降，减弱水的粘性指进，从而提高原油采收率。聚合物驱油的采出液中，不仅含有原油，而且还含有聚丙烯酰胺。造成含聚丙烯酰胺污水大量增加，污水中聚丙烯酰胺含量也大量增加。油田中含聚丙烯酰胺的污水是一类比较复杂、特殊的污水，存在含油多、黏度大等的特点，如何对难以降解的聚丙烯酰胺进行有效分解，减少环境污染带来的压力，是油田在聚丙烯酰胺驱油中非常关注的问题。寻找能产生还原性物质的微生物，促进聚丙烯酰胺的连锁氧化降解反应，从而完成聚丙烯酰胺的降解，是解决含聚污水外排一条重要的途径，目前有关聚丙烯酰胺降解的微生物报道很少。

发明内容

本发明首次提出一种具有聚丙烯酰胺降解功能的硫酸盐还原细菌，命名为大庆沙门氏菌MF即Salmonella Daqing MF，所属分类学属为沙门氏菌属Salmonella，所属分类学种为大庆沙门氏菌Daqing，分类命名为大庆沙门氏菌Salmonella Daqing，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC No.1910，保藏日期为2007年1月10日。

菌种来源：所述的新的具有聚丙烯酰胺降解功能的硫酸盐还原细菌Salmonella Daqing MF，生活在中国大庆油田采油五厂聚合物注入站熟化罐中的聚合物水溶液里。

Salmonella Daqing MF的形态及生长特性：Salmonella Daqing MF为革兰氏阴性短杆菌，有荚膜，专性厌氧生长，细菌长短多变，在宽0.35μm～0.7μm×长0.7μm～1.6μm的范围之间，菌体无鞭毛；在固体培养基上生长时，为黑色圆形菌落，表面光滑，边缘不整齐。

Salmonella Daqing MF的生理生化特征：利用硫酸盐、亚硫酸盐和还原性硫化物起电子受体作用，并还原成H₂S，兼性厌氧；能在碳源为乳酸钠、甲酸钠、苹果酸、葡萄糖、琥珀酸、酵母膏和蛋白胨的培养基中生长，菌株能以聚丙烯酰胺为唯一碳源；可以以硫酸氨、尿素为氮源；液体培养基液相末端产物为乙醇、乙酸、丙酸和丁酸。

Salmonella Daqing MF的菌种分类鉴定：用试剂盒(宝生物公司)提取菌株DNA，采用通用引物进行PCR扩增，16S rDNA序列的引物Eubac27F：5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’，1492R：5’-GGTTACCTTGTTACGA CTT-3’；16S～23S rDNA间隔区的引物P1：5’-GGGGTGAAGTCGTAACAAGGTA-3’，P2 ：5’-CCTCTGACTGCCAGGGCATCC-3’；引物由大连宝生物有限公司合成。PCR反应在PTC-200上进行扩增，50μL的反应体系内含：模板40ng，TagDNA聚合酶(大连宝生物)终浓度为0.3U，dNTP为0.3mmol·L^-1，引物各0.1μmol·L^-1；扩增程序为：94℃预热5min，94℃变性30s，58℃复性45s，72℃延伸90s，循环30次，最后72℃延伸10min。扩增产物于质量浓度为1.0％的琼脂糖溶液中电泳检测。用胶回收试剂盒(宝泰克)切胶回收，后与pGEM-T(Promega)载体连接，转化到大肠杆菌TOP 10感受态细胞(天为时代)；LB固体培养基中加入氨苄青霉素Amp(5μg/MF)和X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D半乳糖苷)，蓝白斑筛选转化子，提取质粒(华舜)，用载体引物T7和SP6检测，测序由上海生物工程有限公司完成。

Salmonella Daqing MF的16S rNA特性：用细菌的16S rNA可以精确的判定细菌的属和种。将Salmonella Daqing MF的16S rNA的PCR产物的序列与基因库NCBI中16S rNA对比，发现与沙门氏菌属的鼠伤寒沙门氏菌种(Salmonella typhimurium)同源性为96％，与鼠伤寒沙门氏菌种是同属不同的两个种，Salmonella Daqing MF是属于沙门氏菌属，为新的细菌菌种(Daqing种)。