[發明專利]白色桿菌J1菌株及其應用

有效

• 申請號: 202110027359.8
• 申請日: 2021-01-09
• 公開（公告）號: CN112831433B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 謝鴻觀;楊明浩;陳聰;裴向軍;雷濘菲;杜杰;童晉
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P3/00;E02D3/00;C12R1/01
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆

本發明公開白色桿菌屬J1菌株及其應用。白色桿菌屬J1菌株CGMCC No.21284自四川阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣九寨溝自然風景區的鈣華固體樣本中篩選得到，能夠礦化培養基中的鈣，將培養基中鈣離子轉化為碳酸鈣。在實驗室條件下經28d培養，J1菌株的鈣礦化/沉鈣效率高達到平均97％，工業應用前景大。J1菌株適用的鈣礦化/沉鈣培養條件是pH 6～7、20℃～35℃。J1菌株的鈣礦化/沉鈣反應沒有副產品，對環境高度友好安全，明顯優于現有常見具有沉鈣用途的微生物。本發明同時提供白色桿菌屬J1菌株的多種用途，以及以白色桿菌屬J1菌株為效用成分的沉鈣產品。

技術領域

本發明涉及一種白色桿菌屬微生物，特別是涉及一種鈣礦化/沉鈣菌J1菌株，屬于工業微生物技術領域。

背景技術

地球表面，對形成碳酸鹽巖起主要影響的微生物主要包括細菌、真菌、藻類和多細胞生物，所形成的大部分礦物沉淀為碳酸鈣。該現象被稱之為微生物誘導碳酸鈣沉淀（Microbial induced carbonate precipitation，MICP）或者稱微生物誘導礦化作用。利用微生物誘導環境中鈣離子沉淀為碳酸鈣的礦化過程具有十分廣泛的現實或者潛在應用領域。包括固定化二價重金屬和放射性核素的修復、石灰石文物的修復、巖土工程性能改良方面等。

現有技術一般認為MICP微生物屬于氨化細菌的范疇，大都分布在厚壁菌門，然而在變形菌門、放線菌門和真菌界等亦發現了產脲酶菌，芽孢桿菌科的細菌是目前發現的具有前景的一類產脲酶微生物，如Bacillus和Sporosarcina屬。產脲酶菌也是現有技術公開最多的具有鈣礦化作的微生物。產脲酶菌水解尿素生產氨和碳酸。氨的后續水解通過產生OH^-來增加pH值，碳酸的解離產生碳酸氫鹽。在這個過程中，通過尿素水解增加堿度，同時產生副產物氨，有利于溶液中鈣以碳酸鈣形式沉淀。產脲酶菌引導的沉鈣作用，最大的缺陷是副產物包含氨，對環境造成直接二次污染。現有技術公開的另一類礦化作用細菌是從海水或海底沉積物中分離出的細菌。例如，Thalassospira sp.、Halomonas sp.、Bacillus pumilus和Pseudomonas grimontii。此4株細菌均能誘導碳酸鹽沉淀，并具有碳酸酐酶活性。但其沉鈣效率較低，分別僅14%、46%、43%、35%。實際工業應用會造成鈣源的極大浪費。

現有技術尚未涉及白色桿菌屬（Leucobacter sp.）微生物的礦化作用，也沒有公開過任何一株具有礦化作用的白色桿菌屬（Leucobacter sp.）菌株。

發明內容

本發明的目的就是提供一種白色桿菌屬（Leucobacter sp.）菌株。該菌株具有鈣礦化的工業用途。

為實現上述目的，本發明首先提供一種白色桿菌屬菌株，其技術方案如下：

一種白色桿菌屬（Leucobacter sp.）J1菌株，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期2020年12月03日，保藏編號CGMCC No.21284。

白色桿菌屬J1菌株CGMCC No.21284是自四川阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣九寨溝自然風景區的鈣華固體樣本中篩選得到。篩選過程為：鈣華物固體樣品水溶液接種至B4固體培養基中，30℃恒溫避光培養進行初篩，培養18d后，用鹽酸檢測，挑選疑似含有目的菌株的菌落，挑取單菌落接種至LB 固體培養基進行分離純化，30℃恒溫避光培養3d；再將分離純化的單菌落接種至B4 液體培養基，30℃避光培養進行復篩；培養7d結束，吸取B4培養基中菌液接種在LB培養基上分離獲得純菌株。