[發(fā)明專利]一種高效好氧還原砷的微生物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410142565.3
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104974948A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 景傳勇;田海霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;C12R1/01;A62D101/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微生物，特別涉及一種可以在好氧條件下，高效地進(jìn)行砷還原的微生物。

技術(shù)背景

砷是自然界中廣泛存在的一種致畸致癌物質(zhì)。自然水體中砷多為無機(jī)砷，主要以三價和五價形式存在。其中三價砷具有較強(qiáng)遷移性，且毒性是五價砷的25-60倍。雖然砷具有毒性，但是在自然環(huán)境中有一些微生物卻可以在高砷環(huán)境中存活，并且衍生了多種砷代謝機(jī)制，包括砷的氧化，還原以及甲基化等作用。按照對砷代謝機(jī)制的不同，可以將這些微生物分為化能自養(yǎng)型砷氧化微生物、異養(yǎng)型砷氧化微生物、異化砷還原微生物、砷解毒還原微生物。砷還原微生物在自然界的砷地球化學(xué)循環(huán)中起了非常重要的作用。目前人們的研究主要集中在異化砷還原微生物對于地下水或底泥中砷的遷移轉(zhuǎn)化。而關(guān)于可以在好氧條件下還原砷的微生物卻鮮有報道。而這些好氧砷還原微生物對于暴露于空氣中砷污染區(qū)域的砷遷移轉(zhuǎn)化有非常重要的影響。

本發(fā)明從中國內(nèi)蒙高砷污染區(qū)篩選分離到一株高效好氧砷還原菌，這對于該地區(qū)砷的遷移轉(zhuǎn)化有重要的指導(dǎo)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以高效好氧還原砷的菌株。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其分離于中國內(nèi)蒙古高砷污染區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其屬于成團(tuán)泛菌屬，拉丁文名為Pantoea?sp.IMH。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其形貌特征在于：革蘭氏陰性菌，桿狀，存在周生鞭毛。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其生長特征在于：嚴(yán)格好氧，培養(yǎng)基為胰蛋白、酵母、葡萄糖復(fù)合培養(yǎng)基（TYEG），在pH為4-10之間均可生長，最適pH為6；生長溫度范圍為20-40℃，最適生長溫度為30℃。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其抗砷特性為：三價砷最小生長抑制濃度為10mmol，五價砷最小生長抑制濃度為150mmol。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其砷還原特性為：好氧條件下，在TYEG培養(yǎng)基上，36小時內(nèi)可以還原90%以上的五價砷。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，一種高效好氧砷還原菌，其菌株保藏號為CGMCC?No.8825：

本發(fā)明高效好氧砷還原菌，是成團(tuán)泛菌屬關(guān)于砷還原功能的首次報道，不僅拓寬了人們對好氧砷還原微生物種群的認(rèn)識，而且加深了人們對于內(nèi)蒙古高砷污染區(qū)砷遷移轉(zhuǎn)化的了解。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的高效好氧砷還原菌的形態(tài)特征圖。從圖中可以看出，其為桿狀，細(xì)胞長約2微米，寬約500納米。

附圖2為本發(fā)明的高效好氧砷還原菌的生長pH特征圖。從圖中可以看出，該菌在pH為4-10之間均可生長，最適pH為6。

附圖3為本發(fā)明的高效好氧砷還原菌的生長溫度特征圖。從圖中可以看出，該菌生長溫度范圍為20-40℃，最適生長溫度為30℃。

附圖4為本發(fā)明的高效好氧砷還原菌的三價砷抗性表征圖。從圖中可以看出，三價砷最小生長抑制濃度為10mmol。

附圖5為本發(fā)明的高效好氧砷還原菌的五價砷抗性表征圖。從圖中可以看出，五價砷最小生長抑制濃度為150mmol。

附圖6為本發(fā)明的高效好氧砷還原菌的五價砷還原動力學(xué)及生長曲線特征圖。從圖中可以看出，菌株可以在36小時內(nèi)還原90%以上的五價砷，還原從細(xì)胞的對數(shù)生長期開始。

發(fā)明實施例

下面進(jìn)一步通過實施例來闡述本發(fā)明

實施例1高效好氧砷還原菌的分離：本發(fā)明使用胰蛋白、酵母、葡萄糖復(fù)合培養(yǎng)基（TYEG）分離好氧的砷還原菌株。取高砷污染地區(qū)的土壤樣品1g和20mL含5mmol?L-1或10mmol?L^-1砷酸三鈉的TYEG培養(yǎng)基（pH7.0）加入50mL錐形瓶中，將錐形瓶置于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中，28℃條件下震蕩（150rpm）培養(yǎng)48h。

好氧砷還原菌株的分離和純化采用常規(guī)的微生物方法。每24h，取1mL前述培養(yǎng)液轉(zhuǎn)接入已滅菌的相同濃度液體培養(yǎng)基中。如此重復(fù)操作兩次，取出1mL培養(yǎng)液，用新鮮的TYEG培養(yǎng)基做濃度梯度稀釋至10-6后，用平板涂布的方法，將稀釋后的菌液均勻地涂抹在含有相應(yīng)濃度砷酸鹽的TYEG固體培養(yǎng)基上。將涂布后的平板置于恒溫培養(yǎng)箱中，28℃條件下培養(yǎng)24h。待菌落成形后，用接種環(huán)挑取單菌，利用平板劃線分離的方法進(jìn)行純化。純化后的單菌株用30%的甘油保存后，置于-80℃保存。