[發明專利]韓國芽孢八疊球菌JZ-2及其應用

有效

• 申請號: 202211322405.8
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115975862B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張鵬;樊霆;郭蘇影;張偉;劉小強;楊利源;盛花澤宇;徐文艷;馬萌遙;魯洪娟;司友斌;張震;陳海燕;葉文玲
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N11/10;B09C1/10;C12R1/01
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 林月俊

本發明提供一株韓國芽孢八疊球菌JZ?2及其應用。本發明菌株JZ?2具有較高的脲酶活性，水解尿素的同時能夠提高體系pH并產生大量CO₃^2?，對重金屬具有一定的固定效果。通過將菌株制備成菌劑，能夠增強菌株對惡劣環境的抵抗能力，菌劑與尿素等營養物質按比例投加到重金屬污染土壤中，可有效降低可交換態重金屬的含量，提高土壤重金屬修復效果。該方法成本低，效率高，無二次污染，在土壤重金屬穩定化修復方面具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及微生物及固化重金屬技術領域，具體地說，涉及一株韓國芽孢八疊球菌JZ-2及其應用。

背景技術

由于人類活動導致重金屬通過各種途徑進入環境，造成土壤、水體重金屬污染日益嚴重。研究顯示，1972-2017年，世界5大洲168條河流和71個湖泊中12種重金屬濃度普遍提高，超出世界衛生組織制定的閾值標準。土壤重金屬污染不僅破壞生態環境，還會導致種植的農副產品重金屬超標。因此，修復重金屬污染土壤迫在眉睫。

傳統的土壤重金屬污染修復主要有物理和化學法，但因其高成本、高能耗、低效率、會影響土壤原有結構和功能，易造成二次污染等缺點不適合大面積應用。植物修復能安全有效去除土壤重金屬，但植物自身生長受自然環境因素影響較大，且深層污染難修復。與上述方法相比，微生物修復具有環境友好、適應快且可邊生產邊修復等優點，其中以微生物誘導碳酸鹽沉淀(microbial?induced?carbonate?precipitation，MICP)為核心的生物礦化技術，因其環境友好性已成為當前國內外研究的熱點。

微生物誘導碳酸鹽沉淀主要通過微生物分泌脲酶水解尿素，產生CO₃^2-并提高pH，碳酸根能夠與重金屬離子結合形成碳酸鹽，從而降低重金屬有效性，另一方面pH的升高也有利于重金屬的穩定。在礦化過程中，微生物的脲酶活性對重金屬的修復效果起到決定性作用。然而在實際土壤修復過程中，重金屬的毒性以及土壤復雜環境對微生物的生長存活產生了嚴重的危害，如果菌株迅速失活，重金屬往往不能得到有效固定。為此，篩選出重金屬耐受性高的菌株，同時找到一種能夠保護菌株免受環境脅迫的固定化方法，將極大的推進MICP在重金屬污染土壤修復中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一株韓國芽孢八疊球菌JZ-2及其應用。

本發明的另一目的是提供重金屬污染土壤修復的方法。

為了實現本發明目的，第一方面，本發明提供一株碳酸鹽礦化菌株-韓國芽孢八疊球菌(Sporosarcina?koreensis)JZ-2，菌株JZ-2現已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編100101，保藏編號CGMCC?No.25437，保藏日期2022年8月3日。

第二方面，本發明提供含有所述韓國芽孢八疊球菌JZ-2菌劑。

第三方面，本發明提供所述韓國芽孢八疊球菌JZ-2或含有所述韓國芽孢八疊球菌JZ-2菌劑在重金屬污染環境修復中的應用。

第四方面，本發明提供重金屬污染土壤修復的方法，包括以下步驟：

(1)在液體培養基中培養權利要求1所述韓國芽孢八疊球菌JZ-2，培養完成后離心收集菌體，菌體經清洗重懸于0.8％-1.0％氯化鈉溶液中，得到菌懸液；

(2)將步驟(1)所得菌懸液與海藻酸鈉溶液混合，用注射器將混合液滴加到氯化鈣溶液中，置于4℃冰箱固定化后，用PBS緩沖液沖洗并干燥得到固定化菌劑；

(3)將步驟(2)所得固定化菌劑與營養液同時施用于重金屬污染土壤。

進一步地，步驟(1)中，所述液體培養基的成分為：10g/L蛋白胨、3g/L牛肉膏、5g/L氯化鈉和20g/L尿素，pH7.0。