[發(fā)明專利]一株耐酸且兼性厭氧的錳氧化細菌及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010052127.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111378596B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳正波;張林義;王進;陳明珠;邵銳;許慶升;潘鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/10;C02F101/20;C02F101/22;C02F103/06;C02F103/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 盧敏

本發(fā)明公開了一株耐酸且兼性厭氧的錳氧化細菌及其應(yīng)用，該細菌為短芽胞桿菌，分類命名為Brevibacillus brevis MM2，已保藏于廣東省微生物菌種保藏中心，保藏編號為GDMCC NO：60819，保藏日期為2019年10月23日。本發(fā)明的短芽胞桿菌(Brevibacillus brevis MM2)具有耐酸能力，且為兼性厭氧菌，使其環(huán)境適應(yīng)性更強，可用于酸性礦山廢水或酸性工業(yè)廢水中重金屬的去除，可適應(yīng)不同溶解氧條件下的廢水，同時也適合用于缺氧環(huán)境下的生物原位修復(fù)技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，具體涉及一株耐酸且兼性厭氧的錳氧化細菌及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

錳在陸地和水生系統(tǒng)中含量豐富，是生物體不可缺少的微量元素之一。但錳濃度過高，人體會慢性中毒，并引發(fā)多種腦神經(jīng)疾病。世界各國錳污染主要有：錳礦廢棄地、錳礦尾渣等造成的水體及土壤的污染，電解二氧化錳和金屬錳、鋼鐵冶煉等行業(yè)產(chǎn)生的含錳廢水和廢渣造成的水體及土壤的污染。由于錳污染的嚴重性和普遍性，脫錳技術(shù)成為世界各國的研究熱點。

具有猛氧化能力的微生物種類繁多，并廣泛地分布于海洋、淡水和十壤環(huán)境中。前已報道的猛氧化細菌主要分布在變形菌亞綱、放線菌門和厚壁菌門等。研究最多的主要包括三株分離自海洋的模式菌如牛盤纖發(fā)菌SS-1和SP-6、惡臭假單胞菌MnB1和GB-1和芽孢桿菌SG-1。此外，近年來不斷有其它的猛氧化菌屬被報道，如氣單胞菌屬、生金菌屬、假單胞菌屬、桿狀菌屬、纖發(fā)菌屬、土微菌屬、弧菌屬、細枝發(fā)菌屬、節(jié)桿菌屬、生絲微菌屬、海洋螺菌屬、紅球菌屬等。

環(huán)境因素強烈影響著微生物的生長繁殖、新陳代謝等生命活動。影響錳氧化菌活性和錳氧化能力的主要因素研究較多的有pH、溫度、溶氧、光照、共存離子種類和濃度等。pH是影響猛氧化微生物生長代謝的一個重要環(huán)境因素，且與氧化活性的表達密切相關(guān)。大多生物猛氧化的最適pH為中性，當(dāng)?shù)陀?或高于8.5后，氧化作用會受到強烈抑制。Mn²⁺濃度過高也會對猛氧化菌的生長及氧化活性產(chǎn)生抑制作用，而不同種類的微生物的耐受性不盡相同。目前大部門報道的錳氧化菌在錳離子濃度低于2mM時表現(xiàn)出較好的錳氧化能力，錳離子濃度高于30mM后則大部分不具有錳氧化能力。芽孢菌屬Bacillus sp SG-1在10mM Mn²⁺條件下依然具備氧化的能力，但其去除率并不高。此外，目前認為，大部分生物氧化錳是一個嚴格需氧的過程，且猛氧化量會隨著氧濃度的增加而增大。

已經(jīng)公開報道的錳氧化菌主要用于pH中性條件下，極端酸性環(huán)境中篩選獲得錳氧化菌的報道還相對有限。另一方面，在一些氧限制條件下的高猛天然環(huán)境中，若能篩選出具有兼性厭氧特征的錳氧化菌，將可以更好的適應(yīng)缺氧環(huán)境，從而適合用于生物原位修復(fù)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一株耐酸且兼性厭氧的錳氧化細菌及其在水體或固體基質(zhì)中的應(yīng)用。

本發(fā)明為實現(xiàn)發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一株耐酸且兼性厭氧的錳氧化細菌，所述細菌為短芽胞桿菌，已保藏于廣東省微生物菌種保藏中心，保藏編號為GDMCC NO：60819，保藏日期為2019年10月23日，保藏地址為廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓。

所述短芽胞桿菌是從馬鞍山酸性礦山廢水中篩選出的一株具有耐酸能力的錳氧化細菌，并通過馴化提高了該菌株在酸性條件下去除錳的能力，從而得到一株能夠高效脫錳的錳氧化細菌，該菌株具有兼性厭氧特征，還能夠同時去除其它重金屬。

所述短芽胞桿菌為革蘭氏陽性菌，呈短桿狀(0.6-1.2μm)，具有運動性，不能水解淀粉，氧化型葡萄糖氧化發(fā)酵，接觸酶陽性，氧化酶陰性，V-P實驗陰性，甲基紅實驗陰性，吲哚實驗陰性，硝酸鹽還原實驗陽性。

進一步地，所述短芽胞桿菌在pH＝4～7的條件下能生長并且具有Mn²⁺氧化活性，優(yōu)選為pH＝5.5～7。