[發(fā)明專利]一種高吸附鎘的絲狀真菌淡紫擬青霉XLA及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210180738.1
• 申請(qǐng)日: 2012-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN103451103A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳雯莉;黃巧云;夏璐;朱偉;徐興健;張哲軼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/14
• 分類號(hào): C12N1/14;B01J20/28;C02F1/28;C02F1/62;B09C1/10;C12R1/79
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水體環(huán)境治理領(lǐng)域。更具體涉及一種高吸附鎘的絲狀真菌淡紫擬青霉XLA，同時(shí)還涉及一種高吸附鎘的絲狀真菌淡紫擬青霉XLA的制備方法，還涉及一種高吸附鎘的絲狀真菌淡紫擬青霉XLA的用途。

背景技術(shù)

20世紀(jì)以來(lái)，工業(yè)化的發(fā)展對(duì)人類社會(huì)進(jìn)步起到巨大的推動(dòng)作用，但同時(shí)也給水體和土壤帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，尤其是重金屬污染，進(jìn)而影響到人類健康(Hsu?et?al.,2006;Beyer,1985)，一系列的重金屬中毒、重金屬超標(biāo)事件，例如鎘污染造成的日本“痛痛病”、汞污染引起的水俁病等(Luigi?C.,et?al,2006；馬小凡等,2004)。重金屬污染是目前最主要的環(huán)境問題之一。

鎘(Cd)是一種生物體非必需金屬元素，在低濃度條件下便能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性。由于人類的活動(dòng)，鎘通過各種途徑進(jìn)入環(huán)境中，造成嚴(yán)重的鎘污染。鎘在環(huán)境中和生物體內(nèi)具有穩(wěn)定積累和不易消除的特點(diǎn)。鎘遷移轉(zhuǎn)化的最大特點(diǎn)在于不易被生物體分解轉(zhuǎn)化并排出體外，不易隨水移動(dòng)，而是沿食物鏈逐級(jí)往上傳遞并通過富集作用使人體慢性中毒。1992年鎘的化合物被國(guó)際癌癥研究中心(IARC)確認(rèn)為IA級(jí)致癌物；被美國(guó)毒性物質(zhì)管理委員會(huì)(ATSDR)列為第六位危害人體健康的有毒物質(zhì)(黃寶圣，2005)。目前，尋找土壤和水體的鎘污染治理策略成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)(BastaN.T.,et?al.2001;McGregorD?B,et?al.,2000)。

對(duì)重金屬污染的土壤及水體的處理方法有化學(xué)法、離子交換法、吸附法、電解法、化學(xué)氧化還原法、電化學(xué)處理法、反滲透法和膜分離法等，但均由于技術(shù)繁瑣，易導(dǎo)致二次污染和處理成本相對(duì)過高等限制因素?zé)o法投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中(Kratochvil?D,Volesky?B,1998)。生物吸附法修復(fù)重金屬污染土壤及水體是指通過生物體與重金屬顆粒間的相互作用來(lái)減輕重金屬對(duì)于環(huán)境的危害(Volesky?B.,1999)。在生物修復(fù)方法所用的生物材料中，真菌材料具有生物量大、重金屬吸附容量大、吸附后金屬易回收等眾多優(yōu)點(diǎn)(高偉等，2005;Bhainsa?K.C.,Souza?S.F.，1999;Sud?D,et?al.,2008；Wang?J,Chen?C,2006;Goksungur?Y，et?al.,2005)。而微生物代謝物質(zhì)如胞外多糖，幾丁質(zhì)等也參與重金屬的吸附與固定化過程(May?H.et?al,1993;Gadd?GM,White?C,1993;Brim?H.,et?al,2000;Galun?M.,et?al,1983)。這主要是基于微生物細(xì)胞表面的功能基團(tuán)，如羥基，羰基，巰基和胺基基團(tuán)等，這些功能基團(tuán)能夠與重金屬陽(yáng)離子有效地結(jié)合，從而具有對(duì)重金屬的吸附效應(yīng)(Volesky，B.,Holan,Z.R,1995)。真菌對(duì)重金屬的生物吸附是污染治理研究和運(yùn)用的熱點(diǎn)。

目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，重金屬污染日益嚴(yán)重，建立經(jīng)濟(jì)，高效的重金屬污染修復(fù)體系顯得尤為重要。微生物種類繁多，繁殖迅速；吸附后的微生物細(xì)胞還可通過化學(xué)試劑解吸附，來(lái)回收生物材料。同時(shí)，用于重金屬修復(fù)的微生物可以對(duì)某些重金屬吸收、沉淀、氧化和還原作用減少重金屬濃度，從而降低毒性。本發(fā)明利用微生物在受到自然環(huán)境重金屬脅迫而產(chǎn)生耐性這個(gè)特點(diǎn)，對(duì)抗鎘微生物進(jìn)行篩選，獲得并提供了可用于生物治理重金屬污染的高效耐受菌株。同時(shí)，本發(fā)明將該菌株用于處理重金屬污染水體，發(fā)現(xiàn)該菌株具有良好的處理能力和運(yùn)用潛力。本發(fā)明旨在為微生物修復(fù)重金屬污染提供對(duì)多種重金屬具有相對(duì)高吸附能力且性能穩(wěn)定的抗性菌株。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種絲狀真菌淡紫擬青霉XLA。本發(fā)明從用于重金屬鎘污染修復(fù)的盆栽試驗(yàn)土樣中分離了一株絲狀真菌。該菌株在實(shí)驗(yàn)室條件下能顯著吸附重金屬鎘；同時(shí)，本發(fā)明還涉及菌活性狀態(tài)對(duì)吸附的影響以及該菌在重金屬污染水體修復(fù)方面的實(shí)際應(yīng)用，結(jié)果顯示本發(fā)明所提供的絲狀真菌在重金屬污染的土壤和水體治理和商業(yè)化應(yīng)用上均具有廣闊的前景。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種絲狀真菌淡紫擬青霉XLA的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)便快捷，所獲取的菌體具有高吸附重金屬的能力，且吸附過程不受營(yíng)養(yǎng)條件的限制。

本發(fā)明再一個(gè)目的是在于提供了一種絲狀真菌淡紫擬青霉XLA在重金屬鎘污染治理中的應(yīng)用。絲狀真菌XLA活菌和死菌都可以高效的吸附移除重金屬污水中的重金屬鎘，達(dá)到治理重金屬污染的目的，有效地降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化處理工藝，從而為大規(guī)模制備重金屬污染廢水凈水劑提供了可能，具備商業(yè)化發(fā)展的潛力。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：