[發明專利]昆明假單胞菌及其應用

在審

• 申請號: 202310462827.3
• 申請日: 2023-04-26
• 公開（公告）號: CN116555100A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 劉凱;馬超;崔惠敬;張欣;張洪杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N15/78;C12N15/11;C12N15/54;C12N1/21;C12R1/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本發明涉及環保型生物采礦技術領域，具體涉及昆明假單胞菌及其應用。本發明提供一株可通過胞外礦化稀土磷酸鹽晶體回收稀土離子的昆明假單胞菌新菌株，并對該菌株進行基因改造，能夠為稀土生物采礦、富稀土尾礦利用和稀土納米顆粒生物合成提供新的選擇和途徑。本發明所提供的菌株培養成本低、生長速度快、吸附條件簡單，且對多種稀土離子均有吸附能力，其在稀土微生物采礦、尾礦利用等方面具有較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及環保型生物采礦技術領域，具體涉及昆明假單胞菌及其應用。

背景技術

稀土元素(REEs)具有特殊的電子組態，特別是未充滿并受到外層屏蔽的4f5d電子殼層使其包含豐富的電子能級，在成鍵能力、光學性質上表現出重要特性。因此，稀土對于國家安全和經濟建設具有高度重要的戰略意義，是重要的戰略資源，也是不可再生的稀缺資源。高純稀土是研究開發高新技術材料的核心原料，廣泛應用于激光雷達、潛艇軸承、渦輪葉片、渦輪盤、風洞測溫、永磁電機、等重大領域。而傳統的化學法產生的富稀土尾礦一直沒有得到有效利用，導致了稀土資源的嚴重流失和浪費。因此，為了滿足綠色化學和資源可持續利用的需求，開發清潔高效的稀土分離利用新技術，以求在保證稀土元素利用率的同時盡可能減少對環境的污染，是目前稀土行業的研究重點，具有十分重大的應用價值和現實意義。

隨著對微生物研究的不斷深入，微生物與多種金屬間的相互作用也被廣泛報道和關注，多種土壤微生物因其特殊的金屬離子吸附功能，被用于包括生物采礦、含金屬廢水的處理回收等領域。如野生型和基因工程微生物已被用于在溫和、環境友好條件下的無機納米材料的生物合成。目前已有報道，大腸埃希菌(Escherichia?coli)、地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)、熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)等微生物能夠生物合成鑭系納米材料。但目前為止，缺乏對各種稀土離子具有較強吸附能力的新菌種。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了昆明假單胞菌及其應用。

本發明提供了昆明假單胞菌及其應用。本發明提供一株可通過胞外礦化稀土磷酸鹽晶體回收稀土離子的昆明假單胞菌新菌株，并對該菌株進行基因改造，能夠為稀土生物采礦、富稀土尾礦利用和稀土納米顆粒生物合成提供新的選擇和途徑。本發明所提供的菌株培養成本低、生長速度快、吸附條件簡單，且對多種稀土離子均有吸附能力，其在稀土微生物采礦、尾礦利用等方面具有較好的應用前景。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了昆明假單胞菌(Pseudomonas?kunmingensis)TR-21，其保藏編號為CGMCC?No.26447。

在本發明的一些具體實施方案中，所述昆明假單胞菌(Pseudomonaskunmingensis)TR-21使用形式包括活菌、滅活菌體、發酵液、外泌體或代謝產物中的一種或多種。

本發明還提供了重組菌株的制備方法，基于所述昆明假單胞菌(Pseudomonaskunmingensis)TR-21，通過表達如下任意項獲得重組菌株：

(I)、分子伴侶DegP、Skp或SurA的編碼基因；和/或

(II)、多磷酸激酶2的編碼基因和P_mxaF強啟動子。

在上述研究的基礎上，本發明還提供了所述制備方法制得的重組菌株。

本發明還提供了微生物菌劑，包括如下任意項以及可接受的輔料和/或助劑：

(I)、所述昆明假單胞菌(Pseudomonas?kunmingensis)TR-21；和/或

(II)、所述重組菌株。

本發明還提供了如下任意項在回收稀土離子中的應用：