[發明專利]一株吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04及其應用

在審

• 申請號: 201410831713.2
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104593292A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 方曉航;陳佳亮;劉曉文;吳文成;張雅靜
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B09C1/10;C02F3/34;C12R1/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于環境無機污染物生物處理技術領域，具體涉及一株吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04及其應用。

背景技術

自20世紀30年代以來，工農業迅速發展，大量的污染物進入環境，引起環境質量嚴重惡化，尤其是重金屬污染，極為嚴重。由于重金屬污染的范圍廣，持續時間長，又不易在生物物質循環和能量交換中分解，在環境中易于蓄積，且能被土壤作物吸收，性質穩定，很難降解，又能抑制作物生長發育，使其早衰，降低產量，并通過根系進入植物體，再通過食物鏈的傳遞和富集，最終危害人體健康。

重金屬對生態環境及人體健康的危害具體表現如下：(1)慢性中毒：由于污水中重金屬含量很低，加之排放到環境中后受到水的稀釋作用，因此排入后主要引起慢性危害，如甲基汞污染可以引起“水俁病”、鎘污染可以引起“骨痛病”等；(2)致癌作用：部分重金屬具有潛在的致癌能力，如碳基鎳和鉻酸鹽均能引發肺癌，同時碳基鎳還可引發鼻癌，砷可引發皮膚癌、肝癌，攝入過量的鐵亦可誘發腫瘤；(3)致畸作用：鉛和汞可致使胎兒先天畸形；(4)變態反應：鎳可引起機體接觸性皮炎、肺炎，Ba₂O₅可引起機體遲發性呼吸器官的變態反應，鉻則會引起機體支氣管哮喘，接觸性皮炎，眼結膜炎等；(5)對免疫功能的影響：鉛、錳可降低機體對革蘭氏陰性細菌的抵抗力，并且阻礙體內抗體的形成；鉛還可減弱機體的吞噬作用和殺菌活性，同時使唾液中溶菌酶活性降低；汞能引起腎損害。砷對免疫功能亦有損害，過量的鐵和硒也會影響機體的免疫功能；(6)雖然某些重金屬是人體必需的微量元素，如鋅、錳等，但是過量的鋅會引起，如惡心、腹痛、嘔吐、腹瀉等癥狀，偶爾會腹部絞痛，同時伴有頭暈、周身乏力。

由此可見，重金屬污染危害巨大，重金屬污水已成為全球的重要污染源之一，如何有效處理環境中的重金屬污染已成為近幾十年來環境保護領域的熱點。利用傳統的物理化學修復技術去除環境中的重金屬污染物的費用相對較高，容易破壞土壤生態環境，導致生物活性下降、二次污染等問題。而生物法是一種較為新穎的處理含重金屬廢水和土壤的方法，生物材料來源豐富，品種多，成本低廉；設備簡單，易操作，投資小，運行費用低，吸附量大，處理效率高，而且隨著分子生物學技術手段的日益更新，微生物修復機理研究的也越來越深入，使得微生物修復成為最具有發展和應用前景的生物修復技術之一。

發明內容

針對目前污染水體、土壤環境修復重金屬污染技術中存在的不足和缺點，本發明的首要目的在于提供一株吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04。

本發明的另一目的在于提供上述細菌在污染水體、土壤生物處理和環境污染修復中的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一株吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04，命名為甲基營養型芽孢桿菌(Bacillus?methylotrophicus)JY-04，于2014年12月7日保藏于中國典型培養物保藏中心(CCTCC)，地址：中國武漢市武漢大學，保藏編號為CCTCC?No.M?2014635；

所述的吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04來源于廣東省某地復合重金屬污染場地的表層土(0～20cm)，經人工富集、篩選及純化所得到；

用于培養所述的吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04的培養基的配方為：葡萄糖2g，KH₂PO₄3g，(NH₄)₂SO₄·7H₂O?0.5g，MgSO₄2g，CaCl₂·2H₂O?0.25g，FeSO₄·7H₂O?0.1g，NaCl?0.1g，水1L，調節pH至7.0；或配方為：牛肉膏6g，蛋白胨10g，NaCl?10g，瓊脂18g，水1L，調節pH至7.0；

所述的吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04的培養條件為溫度20～35℃，pH?6.5～8.0；

所述的吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04的培養條件優選為溫度30℃，pH?8.0；

所述的吸附及強化植物提取重金屬的細菌JY-04，具有如下形態特性：

a、采用電子顯微鏡觀察，所篩選的吸附及強化植物提取重金屬的細菌菌體呈桿狀和球桿狀，直徑約為0.6～1.2μm，周長約為1.2～1.8μm；