[發明專利]一株吸附鉛且耐受重金屬的細菌及其應用

有效

• 申請號: 201710922828.6
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107619806B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 陳蘭洲;趙瑞雪;武艷芳;梁亞楠;田江;柯檀;劉思瑤
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B09C1/10;C02F3/34;C12R1/11;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭勁松

本發明公開了一株吸附鉛且耐受重金屬的細菌及其應用。經分類命名為巨大芽孢桿菌Z?y3，保藏號為：CCTCC NO.M2017312。該菌株能在含有1000mg/L的固體培養基中良好生長。本發明菌株有產堿的能力，在不同pH值，均對鉛有較強的去除能力，培養成熟的菌體吸附量可在短時間內達到最大，約20g/L。同時該菌對其他重金屬如Mn、Ni、Cu、Cr（Ⅵ）等重金屬有不同程度的耐受性。該菌株去除鉛的代謝產物無毒性，環境友好。因此本發明菌株在鉛重金屬污染的水體及土壤環境治理，工業場地農藥污染的綜合治理中具有非常高的應用價值。

技術領域

本發明屬于環境生物技術領域，具體涉及一株對鉛具有吸附、去除效果且耐 受部分重金屬的細菌。

背景技術

隨著工業生產的不斷發展，水體重金屬污染日趨嚴重。由于重金屬化學行為 的特殊性，無法被分解，可以通過食物鏈積累，引起慢性中毒，還可與環境中其 他有機物結合形成毒性更大的有機毒素，對生物體和環境造成很大危害。傳統的 處理方法有化學沉淀、氧化還原，離子交換，膜處理以及電化學等方法，但是存 在費用高，處理不完全，修復效果不佳，容易造成二次污染等情況。利用水體和 土壤中能夠耐受、鈍化或吸附重金屬的生物(主要為微生物)所建立的生物修復 法，被公認為是一種高效、安全、無污染和廉價的修復方式，同時，因為微生物 在環境中的種類豐富多樣、分布廣泛、適應性強、易馴化易突變等特點，在當前 的重金屬生物修復中具有較好的優勢。

鉛進入水體后，一方面可與F^-、Cl^-、SO₄^2-、OH^-、HCO^3-等陰離子及溶解性 腐殖酸、氨基酸等配位體結合；另一方面能夠被粘土礦物、鐵錳氧化物等無機礦 物及有機大顆粒吸附。水體中的鉛可以通過皮膚和消化道等途徑進入人體內，并 在人體內發生富集。機體內核酸、蛋白質以及激素等都能與鉛發生反應，從而使 這些物質失去或者改變了原來的生理功能，而使人體發生病變。有研究表明，鉛 的人體體內的安全濃度范圍是0.3～1mg，當人體每天攝取的鉛含量超過此范圍， 鉛就能夠在血液中積累，導致人體出現貧血和神經炎等。當鉛進入人體后，小部 分鉛由于人體的新陳代謝作用被排除體外，但停留在血液中的鉛為很大一部分， 血液中的鉛對血液合成起到阻礙作用，從而引發多種不適癥狀。鉛中毒會損壞人 體的神經系統、造血系統、心血管系統、消化系統、免疫系統、內分泌系統以及 生殖系統等，引起人體的消化、呼吸和免疫系統的急性和慢性中毒以及生殖毒性 或者致畸形，嚴重時會發生腦病導致死亡的現象。

因此，本專利以研究降低鉛超標水體或土壤中Pb²⁺濃度為技術背景，從重金 屬鉛的微生物修復技術出發，通過在重金屬濡染場地進行土樣采集，篩選出能夠 對高濃度鉛產生抗性和吸附性的微生物為研究目的，從而得到能夠應用于處理鉛 污染廢水或土壤的高效功能微生物。

發明內容

本發明的目的是提供一株能耐受包括Pb在內的重金屬并高效去除重金屬Pb 的微生物，該微生物對鉛有非常高的耐受性，受環境pH影響相對較小，特別對 于低濃度鉛污染修復效率高，而對于高濃度鉛污染有持續修復的效果，在鉛重金 屬污染的水體及土壤環境治理、工業場地農藥污染的綜合治理中具有非常高的應 用價值。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明第一方面提供了一株能耐受重金屬并吸附重金屬鉛的細菌，其分類命 名為巨大芽胞桿菌Z-y3(Bacillus megaterium Z-y3)，該菌株已于2017年6月7 日保藏于中國典型培養物保藏中心(簡稱CCTCC，地址為：中國.武漢.武漢大學)， 保藏編號為CCTCCNO：M2017312。

優選地，上述細菌能夠耐受的重金屬為Cu、Mn、Ni、Cr(Ⅵ)、Cd。