[发明专利]红球菌及其在微生物降解4-氟肉桂酸中的应用

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一株新型高效4-氟肉桂酸降解菌——红球菌（Rhodococcus sp.）HZF1，及其在微生物降解4-氟肉桂酸中的应用。

（二）背景技术

4-氟肉桂酸(4-Fluorocinnamic acid) ，也称对氟肉桂酸，是一种含氟芳香族化合物，主要由氟肉桂醛、丙二酸和吡啶配制，目前广泛用于医药中间体、感光剂等领域。4-氟肉桂酸的分子式为 C₉H₇FO₂，结构式如式（Ⅰ）所示。

含氟有机化合物广泛应用于工业、农业, 并代表着一类非常重要的环境污染物。含氟有机化合物因为其剂量少、毒性小、性能好而用于农业，因为其生物稳定性、高生物活性、亲油性而用于生产药物。最近，含氟有机化合物被广泛应用于电子工业，例如4-氟苯酚的聚合物和4-氟肉桂酸聚合物，它们稳定性高、粘度低，在热、光、强电流、化学品中能保持高的电压。氟代有机物比氯代及溴代有机物受到较少的关注是因为它们普遍被认为是生物惰性的，人们误认为它们对人类健康和环境的影响较小。然而,惰性分子更具持久性和更易累积, 被它们污染的环境也就更不易修复。研究表明, 一些氟代有机物能够在适合的环境条件下进行有限的生物转化, 而且, 含氟有机化合物表现出某些显著的生物效果, 如抑制酶活性,阻碍细胞间物质传递, 膜运输以及影响产能过程等。因此,含氟有机化合物的生态迁移和转化正日益受到关注。

4-氟肉桂酸的大量使用和生物惰性，使得其在环境中不断累积，对人体健康和环境安全造成极大危害, 主要表现为抑制酶活性、影响能量传递、破坏细胞膜间物质传递等而诱发癌症、心肺损害、肝肿大等疾病。

对含4-氟肉桂酸的污水的处理对保护环境质量很重要。在所有的处理方法中，利用微生物代谢方法去除4-氟肉桂酸，成本低，有害副产品少，它能把污染物完全矿化，因此有着广阔的应用前景。

微生物是一类种类多、繁殖快、适应性强、代谢能力强的生物体。若能筛选分离出能高效降解4-氟肉桂酸的微生物，将4-氟肉桂酸降解成二氧化碳、水等对人体和环境无毒害的物质，这对维护人类健康有着深远的意义。

（三）发明内容

本发明目的是提供一株新型高效红球菌属4-氟肉桂酸降解菌HZF1及其应用。

本发明采用的技术方案是：

红球菌（Rhodococcus sp.）HZF1，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072，保藏日期为2012年10月15日，保藏编号为CCTCC No: M 2012404。

所述红球菌HZF1的16S rDNA的Genbank登陆号为JX878615。

红球菌HZF1（Rhodococcus sp. HZF1）菌株的筛选与鉴定：

1）培养基

无机盐培养基终浓度组成为：每升培养液中含有NaCl 1g，K₂HPO₄ 1.5g，KH₂PO₄ 0.5g，（NH4）₂SO₄ 1.5g，MgSO₄ 0.1g，1ml微量元素溶液，溶剂为水，自然pH值，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）后制得，其中每升微量元素溶液中含MnSO₄﹒H₂O 0.13_g，ZnCl₂ 0.23g，CuSO₄﹒H₂O 0.03g，CoCl₂﹒6H₂O 0.42g，Na₂MoO₄﹒2H₂O 0.15g，AlCl₃﹒6H₂O 0.05g，溶剂为水。

富集培养液：在无机盐培养基中加入4-氟肉桂酸，使得4-氟肉桂酸的终浓度为500mg/L。

LB液体培养基：每升培养液中含有酵母粉10g，蛋白胨5.0g，氯化钠10.0g，溶剂为水，自然pH值，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）后制得。

LB固体培养基：每升培养中含有酵母粉10g，蛋白胨5.0g，氯化钠10.0g，琼脂15.0g，溶剂为水，自然pH值，高压蒸汽灭菌（121℃，20min）后制得。

2）菌株分离纯化