施氏假单胞菌、其培养物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及水或土壤修复技术领域，具体而言，涉及施氏假单胞菌、其培养物及其应用。该施氏假单胞菌的保藏编号为CGMCC No.22623。该施氏假单胞菌能够有效转化硝酸根，提升土壤中氮的含量，有利于土壤的修复。同时，该施氏假单胞菌还能在厌氧或缺氧条件下以硝酸根为电子受体通过电子转移使二价铁发生生物氧化，使得亚铁形成铁矿物，促进铁的利用，且形成的铁矿物能够对重金属进行吸附，继而去除水或土壤中的重金属，进一步修复水或土壤。进一步修复水或土壤。进一步修复水或土壤。

【技术实现步骤摘要】
施氏假单胞菌、其培养物及其应用


[0001]本专利技术涉及水或土壤修复
，具体而言，涉及施氏假单胞菌、其培养物及其应用。

技术介绍

[0002]反硝化是一个重要的微生物驱动过程，反硝化过程与亚铁氧化过程不仅仅影响着铁与氮的地球化学过程，而且对其他元素的环境行为有着重要影响，比如碳的循环以及重金属的转化。
[0003]在自然环境中，硝酸根化学氧化二价铁的速度非常缓慢，除非有微生物的介导作用，在微生物作用下，可把土壤中大量稳定存在的硝酸盐转化为被植物直接吸收利用的氮，从而促进氮的循环，增加农业收益。由于硝酸盐还原过程中同时耦合二价铁氧化，生成铁的氢氧化物(氧化物)，而这种生物成的铁的矿物由于其结晶度低、比表面积大、活性点位多的特点可以促进对砷的吸附和共沉淀，从而减小对环境的风险。甘肃省白银市是一个典型的工矿城市，长时间大量的矿石开采和冶炼对周边环境造成了严重水土环境污染，因此急需一种满足下述要求的细菌：可以在缺少二价铁和硝酸根的干旱区农田土进行微生物介导下的生物成矿，或者是在水土深层厌氧或缺氧环境中进行硝酸盐还原和二价铁氧化，从而减小硝酸根和砷污染。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供施氏假单胞菌、其培养物及其应用、环境修复剂和水土环境修复方法。本专利技术实施例提供一种新的施氏假单胞菌，其能够有效将转化硝酸根，提升土壤中氮的含量，同时，其还能在转化硝酸根的同时，氧化亚铁形成铁矿物，促进铁的利用，且形成的铁矿物能够对重金属进行吸附，继而去除水或土壤中的重金属，进一步修复水或土壤。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种施氏假单胞菌，其保藏编号为CGMCC No. 22623。具体地，该菌株已于2021年05月31日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，100101)，分类命名：施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)，保藏编号为CGMCC No.22623。
[0008]第二方面，本专利技术提供一种施氏假单胞菌的培养物，其通过培养前述实施方式所述的施氏假单胞菌制备得到。
[0009]在可选的实施方式中，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：将所述施氏假单胞菌接种至含有硝酸根和亚铁离子的成矿培养基中进行培养；
[0010]优选地，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：将所述施氏假单胞菌接种至所述成矿培养基后先进行有氧培养，而后进行缺氧培养；
[0011]优选地，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：将所述施氏假单胞菌接种至所述成矿培养基后先在23
‑
27℃的条件下有氧培养1
‑
1.5天，而后再 23
‑
27℃的条件下缺氧连续培养。
[0012]在可选的实施方式中，所述施氏假单胞菌的接种比例为1
‑
10％；
[0013]优选地，所述成矿培养基为液体培养基；
[0014]优选地，所述成矿培养基包括硝酸盐和亚铁盐；
[0015]优选地，所述成矿培养基还包括pH缓冲液、氮源、碳源、镁源、钙源和硫酸根；
[0016]优选地，所述成矿培养基包括0.3
‑
0.7g/L磷酸二氢钾，0.3
‑
0.7g/L硝酸钠，0.3
‑
0.7g/L氯化钙，0.3
‑
0.7g/L硫酸镁，0.3
‑
0.7g/L硫酸铵和8
‑
12g/L柠檬酸铁铵。
[0017]在可选的实施方式中，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：对所述施氏假单胞菌进行活化处理得到细菌悬浮液，而后将所述细菌悬浮液接种至成矿培养基中进行培养；
[0018]优选地，活化处理包括：将所述施氏假单胞菌接种营养肉汤培养基中进行培养，使得所述施氏假单胞菌的菌数量达到对数生长期，而后再离心得到细菌悬浮液；
[0019]优选地，细菌悬浮液的OD
600
为0.8
‑
1.2。
[0020]第三方面，本专利技术提供一种前述实施方式所述的施氏假单胞菌或前述实施方式任一项所述的施氏假单胞菌的培养物在以下至少一种情况中的应用；
[0021](1)水土环境中硝酸盐转化；(2)水土环境中亚铁离子的氧化；(3) 水土环境中砷修复。本专利技术实施例提及的水土环境包括污染的水环境或者污染的土壤环境。
[0022]第四方面，本专利技术提供一种环境修复剂，其包括前述实施方式所述的施氏假单胞菌或前述实施方式任一项所述的施氏假单胞菌的培养物。
[0023]第五方面，本专利技术提供一种水土环境的修复方法，包括利用前述实施方式所述的施氏假单胞菌或前述实施方式任一项所述的施氏假单胞菌的培养物进行水或土壤修复。
[0024]在可选的实施方式中，包括：将所述施氏假单胞菌或施氏假单胞菌的培养物和含有硝酸根和亚铁离子的水或土壤混合；
[0025]优选地，包括：将所述施氏假单胞菌、含有硝酸根和亚铁离子的原料混合和水或土壤混合。
[0026]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术实施例提供一种新的施氏假单胞菌，其能够有效转化硝酸根，提升土壤中氮的含量，有利于土壤的修复。同时，该施氏假单胞菌还能在缺氧(即厌氧或无氧)条件下以硝酸根为电子受体通过电子转移使二价铁发生生物氧化，使得亚铁形成铁矿物，促进铁的利用，且形成的铁矿物能够对重金属进行吸附和共沉淀，继而去除水或土壤中的重金属，进一步修复水或土壤。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的施氏假单胞菌的菌落表面形态图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的施氏假单胞菌的16S rRNA基因系统发育树图；
[0030]图3为本专利技术实施例2提供的施氏假单胞菌对硝酸盐还原与二价铁氧化过程的结果图；
[0031]图4为本专利技术实施例3提供的施氏假单胞菌对溶液中三价砷和总砷去除效果图；
[0032]图5为本专利技术实施例4提供的施氏假单胞菌在不同氧气条件下对溶液中三价砷的去除效果图；
[0033]图6为本专利技术实施例4提供的施氏假单胞菌的培养物的扫描电镜图；
[0034]图7为本专利技术实施例4提供的施氏假单胞菌的培养物的X射线衍射图与针铁矿、纤铁矿标准卡片的对比图；
[0035]图8为本专利技术实施例5提供的施氏假单胞菌的修复砷污染农田土壤的结果图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种施氏假单胞菌，其特征在于，其保藏编号为CGMCC No.22623。2.一种施氏假单胞菌的培养物，其特征在于，其通过培养权利要求1所述的施氏假单胞菌制备得到。3.根据权利要求2所述的施氏假单胞菌的培养物，其特征在于，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：将所述施氏假单胞菌接种至含有硝酸根和亚铁离子的成矿培养基中进行培养；优选地，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：将所述施氏假单胞菌接种至所述成矿培养基后先进行有氧培养，而后进行缺氧培养；优选地，培养所述施氏假单胞菌的过程包括：将所述施氏假单胞菌接种至所述成矿培养基后先在23
‑
27℃的条件下有氧培养1
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1.5天，而后再23
‑
27℃的条件下缺氧连续培养7
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10天。4.根据权利要求3所述的施氏假单胞菌的培养物，其特征在于，所述施氏假单胞菌的接种比例为1
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10％。5.根据权利要求3所述的施氏假单胞菌的培养物，其特征在于，所述成矿培养基为液体培养基；优选地，所述成矿培养基包括硝酸盐和亚铁盐；优选地，所述成矿培养基还包括pH缓冲液、氮源、碳源、镁源、钙源和硫酸根；优选地，所述成矿培养基包括0.3
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0.7g/L磷酸二氢钾，0.3
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0.7g/L硝酸钠，0.3
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0.7g/L氯化钙，0.3
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0.7g/L硫酸镁，0.3
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0.7g...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，宁翔，南忠仁，王厚成，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：