胶球藻属的新型抗辐射藻类制造技术

本发明专利技术涉及胶球藻属的新藻类，特别是名为Coccomyxa?actinabiotis的新种的藻类，及其用于从含水介质，特别是从放射性介质吸收金属的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胶球藻属的新型抗辐射藻类本专利技术涉及新型藻类，并涉及其用于从含水(aqueous)介质，特别是放射性介质摄取或吸收(up take)金属的应用。放射性排出物主要由核电站产生。所述排出物主要是来自废燃料贮存池的水、来自净化罐的水或来自核电厂冷却循环的水，由于放射对非活性化合物的活化或由于放射性化合物的释放和溶解，导致其最终都包含放射性化合物。放射性排出物的其他来源是核医疗学、使用放射性物质的研究实验室以及某些非核工业(例如，稀土族的提取)。有多种物理和化学方法用于纯化包含放射性化合物的排出物，特别是废水。然而，这些方法的操作和设备成本高，需要大修并且产生大量的放射性废物。此外，这些方法的应用领域往往有限。例如，离子交换树脂用于维持来自核电厂的水的低电导率。这些离子交换树脂负载放射性离子，并在饱和时贮存以等待适合的再处理方案，或在使用毒性或高反 应性化合物的条件下贮存。此外，现有的生物方法使用，例如细菌、真菌、酵母或植物纯化毒性产物(非放射性或放射性)污染的介质(工业废物、天然介质等)。这些方法使用活生物来富集并吸收污染性化合物并降低其毒性(对化学形式进行修饰)，或者使用非活生物质和源自活生物的衍生物对污染物进行生物吸附。生物方法的应用领域通常大于物理和化学方法，其不需要添加化学试剂或产品，并且处理成本通常较低，因此具有经济效益。特别地，植物是良好的土壤或水净化剂，这是因为其具有代谢物、蛋白质、酶、吸收机理、膜通道、内部结构等的完整系统，使其能够恰当地固定毒性化合物，将其螯合在植物外部或内部，通过特异性或非特异性吸收途径将其大量引入，将其保留在细胞内，改变其形式以使其无害或毒性降低，降低其溶解性，将其以无毒形式贮存在液泡中等。研究显示，某些微生物能够通过生物吸附富集稀溶液中的金属离子，例如Ag、Al、Au、Co、Cd、Cu、Cr、Fe、Hg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、U、Th、Zn 等(White et al. , InternationalBiodeterioration&Biodegradation, 35:17-40，1995 ;美国专利 US 6 355 172)。生物吸附是生物质通过借助位于细胞表面的壁化合物(parietal compound)的官能团的相互作用而以非选择性物化机理的方式结合重金属的能力。例如，现已提出使用细菌和微生物混合物非选择性地生物吸附重金属(美国专利US 7 479 220 ；PCT申请WO 03/011487)。其他方法使用死生物质或源自活生物的培养物的衍生化合物以净化污染有金属的介质。所涉及的过程是没有生物活性的物化机理，例如离子交换，例如使用存在于细胞壁中的多糖，络合作用或吸附作用。现已使用源自藻类的生物质(例如细胞壁)纯化废液中包含的金属(美国专利US4769223 ；PCT 申请 WO 86/07346 ;美国专利 US 5648313 ；PCT 申请 W02006/081932)。现有几种将活体生物用于处理污染有放射性化合物的介质的方法。实际上，在水被放射性化合物污染或水接近于放射源的情况下，有必要使用耐放射或抗放射性的生物，其还能够耐受污染物的化学毒性并且与足量的目标化合物结合以用于工业处理的背景中。在自然环境下，积聚放射性化合物的生物通常经受低放射性。例如，在切尔诺贝利核事故发生后不久，对于含水介质，反应堆冷却箱水的电离辐射的外部剂量率不超过100 μ Gy/h, 1986年全年的最大累积剂量为O. OlGy。核电站周围30km区域的普利比亚特河(Pripyat River)的沉积物上沉积的放射性核素的剂量率在事故后于各处立即升高至 O. 4mGy/h (Kryshev and Sazykina, Journal of EnvironmentalRadioactivity, 28:91-103，1995)。在多数情况下，均没有测试提议用于防止污染有放射性的物质或废物的污染和/或用于浓缩放射性化合物的微生物的电离辐射抗性。这是因为，这些微生物用于提取U(铀)和Th(钍)，而这两种元素的主要同位素的活性低(例如，对于包含10yg/l 238U或235U的溶液，238U或235U的活性分别为O. 13或O. 8Bq/l)。美国专利US 4320093提出使用根霉属(Rhizopus)的真菌提取含水废物中包含的铀或钍。英国专利GB 1472626提出使用通过X射线辐射经铀预适应的单细胞绿藻获得的突变单细胞绿藻，英国专利GB 1507003专利提出使用多种微生物，特别是黑曲霉(Aspergillus niger)真菌和颤藻属(Oscillatoria)蓝细菌来浓缩天然存在于海水中的铀。美国专利US 7 172 691提出使用小球藻属(Chlorella)、栅藻属(Scenedesmus)、卵囊藻属(Oocystis)和衣藻属(Chlamydomonas)的活光合藻类从包含浓度约0_20ppm铀(表现为238U和235U分别260和1600Bq/l的活性)的含水介质浓缩放射性污染物，特别是铀。与此相比，构成下文所述微藻生活环境的来自核元素贮存池的水的活性为约300000Bq/l。 迄今为止，所描述的大部分抗辐射生物均是原核生物。耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)具有抵抗电离福射的超常能力，其在60Gy/h的福射下生长，并且在15kGy的剂量下存活。然而，这种细菌的天然耐金属性并不很高。例如，该菌不耐受钴(无论任何同位素)，5ppm的钴，即约10_4mol/l的钴即抑制其生长(Johnet al.，Symposium Chemical-biological Interactions In Contaminant Fate, MetalToxicity In Deinococcus radiodurans, p. 426~428in Preprints of Extended AbstractsVol. 40No. 2，2000)。因此，要将该细菌作为放射性介质中包含的金属的纯化剂使用，需要遗传修饰以引入使其能够积聚目标金属的基因。因此，曾提出对奇球菌属(Deinococcus)的细菌进行遗传修饰，以表达能够消除有机化合物、金属或放射性核素的毒性或将其代谢的酶，进而用于核废料场原位生物治理的目的(PCT申请WO 01/23526)。新近，从高活性的放射性废料场分离并纯化了耐福射动球菌(Kineococcus radiotolerans)种的细菌。根据描述，这些细菌能够在剂量率大于lOGy/h的电离辐射存在条件下降解有机污染物，还提出所述细菌通过生物吸附用于非选择性的防止放射性核素污染的应用(美国专利US7, 160，715)。尽管可用于净化放射活性非常高的介质，但这两种微生物的不足之处在于不是自养生物，因此需要外部提供的含碳养分才能以活培养物的形式使用。此外，与还需要较不丰富培养基(less rich culture medium)的自养生物相比,这两种微生物的培养物对其他细菌的污染更加敏感。现已描述了一种形式(single form)的耐福射自养生物(Farhi etal.，20:104216，2008)。该生物为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：科琳娜·里瓦索，埃马纽埃尔·法里，阿兰·库特，阿里亚纳·阿泰亚，
申请(专利权)人：原子能与替代能源署，马克斯·冯·劳厄保罗·朗之万研究所，国家科学研究中心，国家自然历史博物馆，
类型：
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