一株耐抗生素的六价铬还原菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株耐抗生素的六价铬还原菌及其应用，属于环境污染物生物处理技术领域。本发明专利技术耐抗生素的六价铬还原菌为保藏编号为CCTCC NO：M 2017018的赖氨酸芽孢杆菌WUST‑Cr1（

An antibiotic resistant six valent chromium reducing bacterium and its application

The invention discloses an antibiotic resistant six valence chromium reducing bacterium and an application thereof, belonging to the field of biological treatment of environmental pollutants. The present invention six chromium reducing bacteria resistant to antibiotics for the preservation number is CCTCC NO:M lysine 2017018 Bacillus WUST (Cr1

【技术实现步骤摘要】
一株耐抗生素的六价铬还原菌及其应用
本专利技术属于环境污染物生物处理
，具体涉及一株耐抗生素的六价铬还原菌及其应用。
技术介绍
随着全球工业的快速发展，重金属污染问题已成为越来越重要的环境议题之一，而铬(Cr)作为一种重金属被应用于合金、电镀、制革印染等行业也带来了不可忽视的环境污染问题。铬在环境中主要以三价和六价两种形式存在。其中，三价铬为人体所必需微量元素，而六价铬对人体具有较强的毒害作用，具有潜在的致畸、致突变和致癌性。目前铬盐行业长期被列为我国严重污染行业之首。我国已经有许多地方相继报道因铬污染土壤和水体导致人们健康受到危害的事例，因此对铬污染环境的治理变得日益重要。微生物修复技术是利用微生物自身的特性，通过吸附、固定、转化、分解和氧化还原机理来达到污染物治理的目的。由于其成本低、操作简便、不会带来二次污染等众多优点备受关注。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服物理和化学法等现有技术除去六价铬的不足，提供一株耐抗生素的六价铬还原菌及其应用。本专利技术菌株通过对六价铬的还原，降低土壤中铬的毒性、减少植物对铬的吸收，丰富了微生物修复的技术方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一株耐抗生素的六价铬还原菌，为赖氨酸芽孢杆菌WUST-Cr1（Lysinibacillussp.WUST-Cr1），该菌株于2017年1月10日保藏于中国典型培养物保藏中心（地址：中国.武汉.武汉大学），其保藏编号为CCTCCNO：M2017018。赖氨酸芽孢杆菌WUST-Cr1源于武汉钢铁集团公司某轧钢厂附近长期受铬粉尘污染的土壤，该菌是以LB培养基进行富集培养，在含铬培养基中对土壤中的菌群进行驯化培养，并通过平板划线分离纯化筛选得到。所述的耐抗生素包括耐链霉素。所述的六价铬还原菌WUST-Cr1为革兰氏阳性菌，菌体呈杆状，长为2.5～3μm，宽为0.8～1μm；该菌菌落呈圆形，中间隆起，菌落为乳黄色，表面湿润光滑。其16SrRNA基因上有效长度约为1500kb的核苷酸序列，将该序列输入GenBank，用Blast软件与数据库序列进行比对分析及发育树分析，结果表明与Lysinibacillus_manganicus_Mn1-7的16SrDNA序列相似性较高，为99%。基于16SrDNA基因的系统发育分析结果，鉴定为赖氨酸芽孢杆菌属（Lysinibacillussp.）的一株新菌株。本专利技术菌株WUST-Cr1的16SrDNA序列如SEQIDNO.1所示。生理生化特性鉴定显示该菌明胶水解实验为阳性，吲哚实验、产硫化氢实验、甲基红实验和V-P实验为阴性；不能利用木糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖，能够使用酒石酸钾钠、乳酸钠和乙酸钠作为碳源，有芽孢。所述的六价铬还原菌WUST-Cr1较优的培养条件为：温度为35℃，初始pH为7～8，摇床转速为150～180r/min。所述的六价铬还原菌WUST-Cr1能将水中和土壤中的六价铬通过酶促反应还原成低毒的三价铬；该菌较宜生长在偏碱性的环境中，因此还原反应所生成的Cr(Ⅲ)与OH-结合生成Cr(OH)3可进一步降低环境中的毒性。该菌对六价铬的还原速度较快，耐受浓度高，可用于铬污染治理。所述的六价铬还原菌WUST-Cr1的生长情况及对六价铬的还原效果在抗生素（链霉素）存在下影响不大。基于现在水体中抗生素污染问题严重存在，该菌较强的生长能力和对抗生素的抗性，对于含有抗生素的含铬废水的治理具有重要应用价值。所述的六价铬还原菌WUST-Cr1优选与炭混合用于铬污染治理，更优选为与生物炭混合。所述的生物炭优选通过包括如下步骤的方法得到：以松木为原料，在500℃条件下烧制后研磨，过80目的筛子得到。将该菌株结合生物炭应用于受污染的水土环境中，提升了其耐铬能力，有利于细菌还原反应的进行。本专利技术的优点和有益效果：本专利技术的六价铬还原菌赖氨酸芽孢杆菌WUST-Cr1在废水和重金属污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景。附图说明图1为菌株WUST-Cr1在固体培养基上的菌落形态图和革兰氏染色结果图。图2为菌株WUST-Cr1的扫描电子显微镜的照片。图3为菌株WUST-Cr1的生长曲线图与对六价铬的还原情况图，对照为未加入菌液的六价铬浓度变化。图4为不同培养温度对菌株WUST-Cr1还原六价铬的影响图。图5为不同初始pH值对菌株WUST-Cr1还原六价铬的影响图。图6为不同摇床转速对菌株WUST-Cr1还原六价铬的影响图。图7为不同六价铬初始浓度对菌株WUST-Cr1还原六价铬的影响图。图8为菌株WUST-Cr1在不同抗生素条件下的生长和对六价铬的还原能力图，对照为不加入抗生素的生长和还原特征。图9为菌株WUST-Cr1和两种炭（生物炭BC和商用活性炭AC）结合应用还原六价铬的影响图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步描述，并非对其保护范围的限制。下述实施例中所述的六价铬Cr(VI)的存在形式均为K2CrO4。实施例1：赖氨酸芽孢杆菌WUST-Cr1的分离、鉴定及其对六价铬的还原性能1、菌株的分离、纯化（1）菌种来源：菌源取自武汉钢铁集团公司某电镀厂附近长期受铬粉尘污染的土壤，土壤较贫瘠。在不同地点共采集土壤样品5份。（2）菌株的分离纯化：将采集的土壤样品加去离子水于30℃恒温振荡1h，静置后取10mL上清液接种于LB培养基（蛋白胨1wt%，氯化钠1wt%，酵母抽提物0.5wt%）中，置于30℃、150r/min的恒温摇床富集培养24h后。向富集液中加入K2CrO4溶液，使Cr(VI)的浓度为10mg/L。继续摇瓶培养24h后，吸取2mL富集的菌液，转接入新鲜的六价铬浓度更高的LB培养基中于30℃、150r/min下培养培养。重复转接多次，以此来驯化六价铬还原菌，培养基中的Cr(VI)的浓度分别为20、40、50、100mg/L。将六价铬浓度为100mg/L时的驯化液按梯度稀释，取10-4～10-7梯度稀释液分别均匀涂布于含有50mg/LCr(VI)的LB平板上，30℃培养48h。挑取长势良好的菌落反复划线纯化，得到单一菌落。再将各个单菌落在一个平板上划线编号保存。再对各个单菌进行铬还原实验，确定各菌株的还原能力，将对六价铬还原效果最好的一株菌编号为WUST-Cr1，以甘油管保藏菌株。2、菌株的鉴定（1）铬还原菌株WUST-Cr1的菌落形态特征及生理生化特性：铬还原菌株WUST-Cr1菌落呈圆形，微凸，菌落为乳黄色，边缘整齐，中间微微隆起（图1）。在扫描电镜下观察，WUST-Cr1呈棒状，长度约为3µm，宽度约为1µm，聚集成紧密结合的簇（图2）生理生化特性鉴定显示该菌的明胶液化实验和葡萄糖水解实验为阳性，吲哚实验、淀粉水解，尿素水解，柠檬酸实验，产硫化氢实验、甲基红实验和V-P实验均为阴性。（2）铬还原菌株WUST-Cr1的16SrDNA鉴定：对铬还原菌株WUST-Cr1的16SrDNA基因进行克隆、测序，然后在GenBank中进行Blast比对。结果显示，与其序列相似性达到99%的均为赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillussp.），其16SrDNA序列如序列表SEQIDNO.1所示。结合菌株的生理生化特性，将其归属于赖氨酸芽孢杆菌属（Lysinibacillussp.）。铬还原菌株WU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株耐抗生素的六价铬还原菌，其特征在于：保藏编号为CCTCC NO：M 2017018。

【技术特征摘要】
1.一株耐抗生素的六价铬还原菌，其特征在于：保藏编号为CCTCCNO：M2017018。2.根据权利要求1所述的六价铬还原菌，其特征在于：所述的耐抗生素包括耐链霉素。3.根据权利要求1所述的六价铬还原菌，其特征在于：其培养条件为：温度为35℃，初始pH为7～8，摇床转速为150～180r/min。4.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐鹏，童仕唐，刘建忠，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42