[發明專利]一種用于生物礦化的微生物復合菌群及其制備與應用

有效

• 申請號: 202011131690.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112322519B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 閆云君;王磊;龔夢瑤;王緒霞;許赟;姚敦璠;徐莉;張后今;閻金勇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C09K17/06;C09K17/14;C09K103/00;C12R1/125;C12R1/19
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種用于生物礦化的微生物復合菌群，其特征在于，由具有高脲酶活性的第一微生物和具有高碳酸酐酶活性的第二微生物組成，其中，所述第一微生物命名為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)2019/7-UE，于2020年9月4日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC NO：M2020469；所述第二微生物命名為大腸桿菌(Escherichia coli)2018/6-CA，于2020年9月4日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC NO：M 2020468。

2.如權利要求1所述微生物復合菌群，其特征在于，所述微生物復合菌群是將第一微生物菌液與第二微生物菌液按照體積比1:1至10:1進行復配，并添加甘油至終濃度為10.0-20.0ml/L得到的；復配后得到的微生物復合菌群液，其脲酶活性為1173-1832U/ml，碳酸酐酶活性為121-435U/ml。

3.基于如權利要求1或2所述用于生物礦化的微生物復合菌群的微生物復合菌群液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備具有高脲酶活性的第一微生物菌液：將具有高脲酶活性的第一微生物接種于滅菌后的培養基溶液，并控制pH為7.0-7.5，最后添加氯霉素至終濃度為5.0-25.0mg/L、添加NiCl₂至終濃度為5.0-10.0mg/L，于30-37℃下振蕩培養28-30h，得到具有高脲酶活性的第一微生物菌液；

(2)制備具有高碳酸酐酶活性的第二微生物菌液：將具有高碳酸酐酶活性的第二微生物接種于滅菌后的培養基溶液，并添加氨芐霉素至終濃度為10.0-100.0mg/L、添加ZnCl₂至終濃度為5.0-10.0mg/L，于35-37℃下振蕩培養4-6h，降低溫度到20-28℃繼續振蕩培養5-7天，即可得到具有高碳酸酐酶活性的第二微生物菌液；

(3)所述第一微生物菌液和所述第二微生物菌液按照體積比1:1至10:1進行復配，并添加甘油至終濃度為10.0-20.0ml/L，混勻后即可得到具有高脲酶活性和高碳酸酐酶活性微生物復合菌群液。

4.如權利要求3所述制備方法，其特征在于，所述步驟(1)和所述步驟(2)中，所述培養基溶液均滿足：每升培養基溶液含有胰酪蛋白胨8.0-12.0g、酵母提取物4.0-6.0g、(NH₄)₂SO₄ 3.0-3.5g、KH₂PO₄ 6.5-7.0g、Na₂HPO₄ 6.9-7.3g、葡萄糖0.5-1.0g、乳糖1.0-3.0g、MgSO₄ 0.1-0.2g及甘油3-5ml。

5.如權利要求3所述制備方法，其特征在于，所述步驟(1)和所述步驟(2)中，所述振蕩培養所采用的轉速為100-220轉/min。

6.如權利要求1或2所述用于生物礦化的微生物復合菌群在固化松散顆粒中的應用，其特征在于，所述松散顆粒為砂石或土壤顆粒。

7.如權利要求3－5任意一項所述制備方法得到的微生物復合菌群液在固化松散顆粒中的應用，其特征在于，該應用包括以下步驟：

(S1)將松散顆粒填入模具中壓實，加入上述制備方法得到的微生物復合菌群液，于30-37℃下靜置培養6-12h；所述松散顆粒為砂石或土壤顆粒；每1000g所述松散顆粒對應加入200-500ml所述微生物復合菌群液；

(S2)每次從模具頂部加入尿素和乙酸鈣的復合溶液，每天2-3次，重復14-21天，拆模后即可獲得已固結的產物；該復合溶液中尿素的濃度為0.5-1.0mol/L，乙酸鈣的濃度為0.5-2.0mol/L；每1000g所述松散顆粒每次對應加入180-200ml所述復合溶液。