[發(fā)明專利]一株粘質(zhì)沙雷氏菌M7a及其在去除重金屬離子中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410085297.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN103937703A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙晗;田國(guó)寧;馬榮檜;王亮亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙晗
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C02F3/34;B09C1/10;C12R1/43;C02F101/20
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 李江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一株微生物及其在去除重金屬離子中的應(yīng)用，特別涉及一株粘質(zhì)沙雷氏菌及其在去除重金屬污染中的應(yīng)用，屬于微生物的檢測(cè)及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

重金屬?gòu)V泛分布于大氣圈、生物圈、巖石圈和水圈中，被排入環(huán)境后具有永久性，且有明顯的累積效應(yīng)，能夠污染水體土壤并通過(guò)食物鏈循環(huán)最終在生物體內(nèi)富集，從而嚴(yán)重的危害生態(tài)環(huán)境及人體健康。?

微生物治理重金屬污染技術(shù)是國(guó)際上新興起并不斷探索發(fā)展的領(lǐng)域，利用微生物體系制備的生物吸附劑處理重金屬污染，是目前實(shí)踐證明最有發(fā)展前途的一種重金屬污染治理方法。與傳統(tǒng)的處理方法相比，其具有無(wú)二次污染、處理效率高、適應(yīng)范圍廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在低濃度下，金屬可被選擇性地去除、分離回收。近十年來(lái)我國(guó)耐重金屬微生物研究主要集中在微生物的性質(zhì)及重金屬對(duì)菌細(xì)胞的影響方面，而對(duì)于菌種篩選、菌種特征、生長(zhǎng)條件研究較少。目前已分離的耐重金屬種群少，菌體生長(zhǎng)繁殖受棲息地環(huán)境的影響大，去除重金屬的能力不強(qiáng)，還不能滿足外部實(shí)際環(huán)境復(fù)雜的污染現(xiàn)狀，迫切需要豐富其種群多樣性，提高對(duì)重金屬的去除能力。因此應(yīng)加強(qiáng)具有高效修復(fù)能力的微生物的研究，在篩選大量耐重金屬微生物的基礎(chǔ)上，可將菌種馴化后進(jìn)一步與適當(dāng)?shù)墓に嚱Y(jié)合構(gòu)建高效去除重金屬的工程菌，為微生物治理復(fù)雜環(huán)境的重金屬污染提供更多選擇。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，通過(guò)耐重金屬菌株的富集馴化及篩選，從土壤和水體中篩選能夠去除重金屬的粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia?marcescens)M7a，建立合理有效的耐重金屬菌株的篩選方法，并對(duì)篩選出的細(xì)菌去除重金屬的作用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到適合的去除重金屬效果好的菌株。通過(guò)菌種馴化后進(jìn)一步與適當(dāng)?shù)墓に嚱Y(jié)合，構(gòu)建高效去除重金屬的安全、有效、經(jīng)濟(jì)的工程菌產(chǎn)品。將產(chǎn)品應(yīng)用于被重金屬污染的土壤和水體中，提高重治理金屬污染的效率，減少二次污染，降低成本，為微生物治理復(fù)雜環(huán)境的重金屬污染提供更多選擇。?

本發(fā)明的另一目的是提供上述菌株在去除重金屬離子中的應(yīng)用。?

該菌株于2014年2月18日被保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，簡(jiǎn)稱CGMCC，北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏編號(hào)：CGMCC?No.?8829，分類命名：粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia?marcescens)。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一株粘質(zhì)沙雷氏菌M7a，所述粘質(zhì)沙雷氏菌M7a對(duì)重金屬離子Mn²⁺具有去除作用。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種從土壤和水體中篩選對(duì)重金屬離子具有去除作用的方法，包括以下步驟：?

a.金屬選擇培養(yǎng)基的制備；

b.耐重金屬菌株的富集馴化;

c.耐重金屬菌株的篩選及復(fù)篩；

d.菌體對(duì)重金屬去除能力的檢測(cè)。

所述步驟a可以進(jìn)一步包括：計(jì)算氯化錳[MnCl₂×4H₂O]中金屬離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，溶于去離子水中配成10g/L的貯藏液。配制基礎(chǔ)培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（g/L）—牛肉膏3.0，蛋白胨10.0，NaCl?5.0。基礎(chǔ)培養(yǎng)基滅菌后，將金屬貯藏液根據(jù)濃度要求添加于培養(yǎng)基中。?

所述步驟b可以進(jìn)一步包括：取10g環(huán)境采集樣品加入90mL液體牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)，37℃?150r/min培養(yǎng)24h；取1mL富集培養(yǎng)液分別接種于含0.1g/L不同金屬離子的新鮮液體培養(yǎng)基，37℃?150r/min培養(yǎng)；待金屬選擇培養(yǎng)基混濁后，從中取1mL培養(yǎng)液接種于含0.2g/L金屬離子的液體培養(yǎng)基中，逐級(jí)類推提高金屬離子濃度。根據(jù)菌體對(duì)各金屬耐受程度的不同，選取較高濃度的耐受生長(zhǎng)條件進(jìn)行多次馴化培養(yǎng)。?

所述步驟c可以進(jìn)一步包括：用接種環(huán)取最高耐受濃度培養(yǎng)物劃線接種于含相應(yīng)金屬離子的固體平板上，37℃培養(yǎng)24～72h。根據(jù)平板菌落形態(tài)分別挑取單菌落再接種至液體金屬選擇培養(yǎng)基進(jìn)行驗(yàn)證，循環(huán)三次，以獲得金屬耐受能力較好的純菌株。?

所述步驟d可以進(jìn)一步包括：將篩選獲得的耐重金屬單菌落分別接種于相應(yīng)的適當(dāng)濃度的液體金屬選擇培養(yǎng)基中，37℃?150r/min培養(yǎng)24～48h。12000r/min離心5min，取上清用ICP-MS方法測(cè)定金屬離子濃度。?

ICP-MS儀器測(cè)試條件：反射功率1550w，采樣深度7mm，載氣流量1.04L/min，霧化室溫度2℃。Mn的積分時(shí)間為0.30S，重復(fù)測(cè)定3次。提升速度0.30rps，提升時(shí)間45S，穩(wěn)定時(shí)間30S。?