本发明专利技术公开了一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02，所述嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)DS02，该菌株保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏号为GDMCC NO.60416。本发明专利技术锰氧化嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila DS02菌株可以在Mn(II)浓度10mmol/L基质中正常生长，并将Mn(II)氧化，能在较高浓度的Mn(II)条件下生存并合成生物氧化锰；进一步的，本发明专利技术锰氧化嗜水气单胞菌DS02在降解偶氮染料中的应用，利用生物氧化锰降解环境中的偶氮染料2,4‑二甲基苯胺，该方法成本低廉，生物氧化锰易于制得，降解效率高并且对环境友好。
【技术实现步骤摘要】
一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02及其应用
本专利技术涉及生物
，特别涉及一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02及其应用。
技术介绍
锰是地壳中含量第十的元素，在金属元素中含量仅次于铁，在自然界广泛存在。锰氧化物(MnO2)因具有较强的吸附和催化氧化能力而被广泛应用于净水领域，主要用于去除水体中的重金属离子和有机物污染物。近些年的研究发现，自然环境中广泛存在的锰氧化物主要是通过微生物作用形成的。微生物可以催化氧化Mn(Ⅱ)生成氧化物，且可使Mn(Ⅱ)的氧化速率提高几个数量级(一阶速率常数：生物氧化10-10-2/h，化学氧化10-3-10-5/h)。研究进一步发现由微生物转化生成的锰氧化物(即生物锰氧化物)在吸附性能上要普遍高于化学合成的锰氧化物，并且生物锰氧化的初级产物具有催化氧化Mn(Ⅱ)的活性。因此，生物锰氧化物的特性及应用逐渐成为当前的一个研究热点。目前已分离的典型的对Mn2+有氧化能力细菌主要分为以下几类：假单胞菌属(Pseudomonas)、杆状菌属(Bacillus)、纤发菌属(Leptothrix)、生金菌属(Metallogenium)、土微菌属(Pedomicrobium)、弧菌属(Vibrio)、细枝发菌属(Clonothrix)、节杆菌属(Arthrobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、海洋螺菌属(Oceanospirillum)等，其中鲜少研究有关嗜水气单胞菌的锰氧化性能报道。常见的生物锰氧化物为弱晶型或无定形形态，目前研究多为对低浓度锰(1mmol/LMn(Ⅱ))的氧化，缺少对高锰浓度的氧化研究。偶氮染料(偶氮基两端连接芳基的一类有机化合物)是纺织品服装在印染工艺中应用最广泛的一类合成染料，该类染料在化学反应分解中可能产生多种致癌芳香胺物质，苯胺类偶氮染料是其中最常见的产物之一。目前，已有多种处理偶氮废水的方法，其中生物脱色法被认为是最为有效且对环境无害的方法。锰氧化物是土壤、沉积物和湖泊、海洋等自然环境中的常见矿物组分，具有较大的表面积和较高的氧化还原电势，是环境中活性较高的反应体系之一。大量研究表明，MnO2可催化单一过硫酸盐分解硫酸根自由基，对进入环境中的多种污染物，如酚类、苯胺等具有降解作用。针对这一特性，本专利技术选取苯胺类偶氮染料中正在广泛使用的2,4-二甲基苯胺为对象，研究其在生物锰氧化物氧化作用下的生物氧化还原反应的降解特性和反应动力学。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提供一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02及其应用，旨在得到在较高浓度下生成的锰氧化产物在不同时期具有“脑型”和层型片状的氧化锰形态结构，同时该菌株具有较高锰去除率和锰氧化率。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02，所述嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02菌株的16SrDNA如SEQIDNO.1所述，该菌株于2018年7月13日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼广东省微生物研究所，保藏号为GDMCCNO.60416。其中，所述嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02合成生物氧化锰，操作方法是：将嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02接种到含有Mn(II)且pH值恒为7.0-7.2的液体培养基中，置于35℃，200r/min转速下恒温摇床中振荡培养，培养15天后将液体培养基离心分离得到黑色沉淀，将该沉淀真空冷冻烘干后研磨成粉末状，保存在4℃中，即得到生物氧化锰产物。其中，所述的含有Mn(II)的液体培养基中Mn(II)的浓度1～50mmol/L。其中，所述的含有Mn(II)的液体培养基中Mn(II)的浓度为10～20mmol/L，最优为10mmol/L。其中，所述Mn(II)为MnCl2或MnSO4。其中，所述液体培养基，每1L液体培养基中含有：蛋白胨2.0g、酵母粉0.5g、K2HPO40.1g、MgSO4·7H2O0.2g、NaNO30.2g、CaCl20.1g、(NH4)2CO30.1g、羟乙基哌嗪乙硫磺酸(HEPES)2.38g，pH：7.0-7.2。一种锰氧化嗜水气单胞菌DS02在降解偶氮染料中的应用：向含2,4-二甲基苯胺的反应液中投入上述所得嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02合成的生物氧化锰，然后在200r/min转速下的摇床中振荡30分钟，停止振荡，加入单一过硫酸盐(KHSO5·0.5KHSO4·0.5K2SO4)，25℃下降解80～120分钟。其中，所述的含2,4-二甲基苯胺的反应液为采用甲醇溶解2,4-二甲基苯胺形成的溶液，含2,4-二甲基苯胺的反应液中2,4-二甲基苯胺的浓度为50mg/L，含2,4-二甲基苯胺的反应液pH值为6.75；其中，所述的甲醇体积浓度为20％。其中，所述生物氧化锰投入量为0.4g/L，即每1L含2,4-二甲基苯胺的反应液中投入0.4g的生物氧化锰。其中，所述的单一过硫酸盐投入量为0.4g/L，即每1L含2,4-二甲基苯胺的反应液中投入0.4g的单一过硫酸盐。所述嗜水气单胞菌AeromonasHydrophilaDS02来源于广西省崇左市大新县锰矿附近的溪流沉积物，经筛选、分离、纯化得到，嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02为革兰氏阴性杆菌。在固体培养基中呈白色、表面光滑的圆形小菌落。扫描电镜下呈现短杆椭球状菌，长1.2-1.4μm，宽0.4-0.6μm。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术锰氧化嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02菌株可以在Mn(II)浓度10mmol/L基质中正常生长，并将Mn(II)氧化，且能在较高浓度的Mn(II)条件下生存并合成生物氧化锰，去除水体中Mn(II)和合成生物氧化锰的应用前景广阔；进一步的，本专利技术锰氧化嗜水气单胞菌DS02在降解偶氮染料中的应用，利用生物氧化锰降解环境中的偶氮染料2,4-二甲基苯胺，该方法成本低廉，生物氧化锰易于制得，降解效率高并且对环境友好；本专利技术方法省去了利用二氧化锰降解偶氮染料过程中繁琐复杂的人工合成二氧化锰的步骤，也大大提高了2,4-二甲基苯胺的降解效率。附图说明图1为嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02的系统发育树图。图2为嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02在不同的液体培养基中合成生物氧化锰的扫描电镜图；其中，图2A和图2B为嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02在未加Mn(II)的液体培养基生长稳定期的扫描电镜图；图2C和图2D为嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02在含Mn(II)液体培养基中合成生物氧化锰的扫描电镜图。图3为嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02在不同浓度Mn(II)下培养24h时的OD600。图4为嗜水气单胞菌AeromonashydrophilaDS02在不同浓度M本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02，其特征在于，所述嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)DS02菌株的16S rDNA如SEQ ID NO.1所述，该菌株于2018年7月13日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼广东省微生物研究所，保藏号为GDMCC NO.60416。
【技术特征摘要】
1.一株锰氧化嗜水气单胞菌DS02，其特征在于，所述嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)DS02菌株的16SrDNA如SEQIDNO.1所述，该菌株于2018年7月13日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼广东省微生物研究所，保藏号为GDMCCNO.60416。2.根据权利要求1所述的锰氧化嗜水气单胞菌DS02，其特征在于，所述嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)DS02合成生物氧化锰，操作方法是：将嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)DS02接种到含有Mn(II)且pH值恒为7.0-7.2的液体培养基中，置于35℃，200r/min转速下振荡培养，培养15天后将液体培养基分离得到黑色沉淀，将该沉淀烘干，即得到生物氧化锰产物。3.根据权利要求2所述的锰氧化嗜水气单胞菌DS02，其特征在于：所述的含有Mn(II)的液体培养基中Mn(II)的浓度1～50mmol/L。4.根据权利要求2或3所述的锰氧化嗜水气单胞菌DS02，其特征在于：所述的含有Mn(II)的液体培养基中Mn(II)的浓度为10～20mmol/L。5.根据权利要求2所述的锰氧化嗜水气单胞菌...
【专利技术属性】
技术研发人员：张越，唐艳葵，秦芷怡，罗鹏宏，康厚尧，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。