[發明專利]Cr(VI)還原菌的鑒定及其培養方法

在審

• 申請號: 201710950932.6
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN109593667A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 楊宗政;張潔;劉愛霖;劉瑩;曹曉樂;江鑫;劉森;孫星;黃曄璇
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12Q1/04;C12R1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了Cr(VI)還原菌的鑒定及其培養方法，本發明采用微生物分離純化方法，從電鍍廠下水管道排污口的含鉻土壤中篩選分離Cr(VI)還原菌，選擇在150mg/L Cr(VI)溶液中生長，且Cr(VI)去除率可達73％的ZJ?8作為實驗菌株，采用生理生化法和16s rDNA測序法，對ZJ?8進行鑒定，并分別研究其初始Cr(VI)濃度、pH、溫度等對細菌生長和Cr(VI)去除效果的影響。本發明所篩選的ZJ?8在有較高代謝活動的條件下具有較高的Cr(VI)去除能力，屬于革蘭氏陰性桿菌，經鑒定為蒼白桿菌屬Ochrobactrum sp.。ZJ?8具有較強的去除Cr(VI)的能力，在pH 7?9、接種量6％(體積分數)及30℃條件下，50mg/L的Cr(VI)在處理72h后，去除率可達89.4％。該細菌有望用于鉻污染水體和土壤的修復。

技術領域

本發明屬于環境污染生物處理技術領域，特別涉及Cr(VI)還原菌的鑒定及其培養方法。

背景技術

鉻是一種劇毒重金屬，廣泛應用于電鍍、制革、紡織印染、金屬等加工行業。在自然界中，發現鉻存在Cr(III)和Cr(VI)兩種價態。Cr(III)是良性的并且容易吸附在土壤和水體中，而作為毒性較強的Cr(VI)不容易被吸附并且是可溶的。工業廢水含有鉻和鹽離子對污水微生物菌群系統有毒害作用，通過還原或生物吸附能有效的去除Cr(VI)并顯著降低對人體健康的危害，由于Cr(VI)可穿過原核和真核細胞膜造成氧化性細胞損傷，引起致畸、致癌等病變，故如何將其還原為低毒性的Cr(III)應予以重視。

傳統的去除方法主要包括化學沉淀、化學氧化或還原、離子交換、過濾、電化學處理、反滲透、膜技術和蒸發回收等。但因花費昂貴、效率低下，而且操作復雜等原因，會產生大量的有毒污泥，需要進一步進行復雜的處理，容易產生二次污染，故難以推廣。因此，開發具有創新性、低成本和生態友好的有毒重金屬鉻的去除方法是極為重要的。

各種各樣的微生物，例如在工業廢水和重金屬污染的土壤中發現細菌、酵母、藻類、原生動物和真菌等。這些微生物為保護自己免受重金屬的毒害而產生了各種機制，如吸附、吸收、甲基化、氧化和還原等。據報道，許多微生物將毒性強的Cr(VI)轉化為毒性較小的Cr(III)，如Acinetobacter and Ochrobactrum、Arthrobacter、Pseudomonas sp.、Ochrobactrum sp.、Bacillus sp.、Desulfovibrio vulgaris、Cellulomonas spp.、Serratia marcescens等。

發明內容

本發明的目的在于從富集、培養后的含鉻土壤中篩選分離出一株高效的Cr(VI)還原菌株ZJ-8，并對其形態、生理生化特征、16S rDNA序列及Cr(VI)還原過程的影響因素進行研究，期望能用于鉻污染水體和土壤的環境修復。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

Cr(VI)還原菌的鑒定及其培養方法，其特征在于：其步驟是：

(1)培養基的制備

細菌培養基(LB)：稱取蛋白胨10g，牛肉膏5g，NaCl 5g，葡萄糖5g，少量乳酸鈉，加入1000mL蒸餾水中，用NaOH和HCl調節pH至7.9左右，于115℃滅菌30min，冷卻后備用(固體培養基加入20g/L瓊脂)。

含Cr(VI)培養基：實驗中以重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇)作為Cr(VI)源，在已滅菌的細菌培養基中加入相應濃度的重鉻酸鉀(將重鉻酸鉀溶液跟液體培養基分別滅菌，冷卻后在超凈工作臺中將兩溶液混合在一起)，調至所需濃度。

(2)菌株分離