一株异化铁还原菌及其应用制造技术

本发明专利技术属于环境生物技术领域，具体涉及一株异化铁还原菌及其应用。本发明专利技术提供的异化铁还原菌为产酸克雷伯菌IMFRCUG-1，已于2015年5月27日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2015332。本发明专利技术所述产酸克雷伯菌IMFRCUG-1具有较强的异化还原Fe(III)的还原功能，可以高效的还原柠檬酸铁和蒙脱石中的Fe(III)。本发明专利技术拓宽了人们对产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)在其功能方面的应用研究思路，为异化铁还原菌在环境污染物的治理方面提供了新的材料，具有较强的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境生物
，具体涉及。
技术介绍
铁是地球上丰度最高的过渡金属元素。地表环境中以二价铁（Fe(II))-三价铁 (Fe (III))为主导的铁循环过程被认为是调控全球有机碳埋藏量大小、有机污染物/重金 属迀移转化以及生源元素运移等地质过程及环境变化的关键因子之一。微生物是地表铁循 环的核心参与者，其作用过程主要体现为同化代谢及异化反应两类方式。其中，以细胞体外 发生铁氧化或还原反应为特征的异化作用是铁循环的重要驱动力。 异化铁还原菌是指一类能够以Fe(III)作为唯一电子受体、Fe(III)被还原、同时 氧化有机碳源，并从中获取能量供自身生长的一类微生物的统称。由于Fe在地球上丰度 较高，铁的氧化物在地球上也分布广泛，一般只要存在无氧环境，几乎都会发生Fe (III)的 异化还原，而这种Fe(III)的还原主要是异化Fe(III)还原微生物介导的。并且有研宄表 明，这种以外源铁氧化物为最终电子受体的异化Fe(III)还原可能是微生物最早利用的代 谢方式并且广泛存在于自然环境中。自然界沉积环境中广泛分布的铁氧化物及含铁粘土矿 物是Fe (III)的主要赋存形式，微生物介导的异化Fe (III)这种代谢形式是地球化学最重 要的过程之一，普遍存在于沉积物土壤和地层中，还原所涉及的生物地球化学循环，不仅对 铁本身的迀移转化有着重要影响，而且还会影响与Fe(III)还原相耦合的有机物的氧化分 解过程，这对于处理环境中的有机污染物有着重要意义。同时一些Fe(III)还原菌还能还 原Mn (IV)、Cr (VI)、As (V)等有毒重金属及类金属，从而影响这些元素在自然环境中的迀移 转化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。 为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为： 一株异化铁还原菌，其特征在于，该菌株命名为产酸克雷伯菌MFRCUG-1，已于 2015年5月27日保藏于中国典型培养物保藏中心（武汉大学保藏中心），保藏单位地址： 中国武汉武汉大学，其保藏号为CCTCC NO :M 2015332。 上述产酸克雷伯菌MFRCUG-I的菌落形态为：在IRM琼脂培养基中生长，菌落呈褐 色，圆形，革兰氏染色显示细菌呈杆状，为革兰氏阴性菌。其最适生长温度为35°C，最适生长 pH值为7。 上述产酸克雷伯菌頂FRCUG-I的16S rDNA基因序列特征为：16S rDNA基因序列 长度为910bp，采用BLAST分析法将16S rDNA序列与GenBank数据库进行比对分析，发现 该菌株与Klebsiella oxytoca的亲缘关系最接近，同源性高达99%以上，产酸克雷伯菌 IMFRCUG-1的系统发育进化树见图2。 上述产酸克雷伯菌頂FRCUG-I在异化还原Fe(III)方面的应用。 本专利技术的有益效果如下：本专利技术从内蒙古高砷地下水中分离得到产酸克雷伯菌 MFRCUG-1，该菌具有较强的异化还原Fe(III)的还原功能，可以高效的还原柠檬酸铁和蒙 脱石中的Fe(III);本专利技术拓宽了人们对产酸克雷伯菌（Klebsiella oxytoca)在其功能方 面的应用研宄思路，为异化铁还原菌在环境污染物的治理方面提供了新的材料，具有较强 的实际应用价值。【附图说明】 图1为产酸克雷伯菌頂FRCUG-I的PCR产物琼脂糖电泳图，其中右为扩增产物，左 为 Marker，Marker 条带从上至下分别为：2000,1000, 750, 500, 250,100bp。 图2为产酸克雷伯菌MFRCUG-I的菌落图片。 图3为基于16S rDNA序列的产酸克雷伯菌MFRCUG-I的系统发育树。 图4为产酸克雷伯菌MFRCUG-I在还原柠檬酸铁的实验中铁还原率曲线图。 图5为产酸克雷伯菌MFRCUG-I在还原蒙脱石的Fe(III)的实验中Fe(II)浓度 曲线图。【具体实施方式】 为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的 内容不仅仅局限于下面的实施例。 实施例1 :菌株的分离、筛选和鉴定 (一）材料准备： 1.实验水样取自内蒙古河套平原杭锦后旗高砷污染区。 2.培养基： IRM 液体培养基：NaHC032. 5g/L，KCl 0· lg/L，NH4Cl I. 5g/L，NaH2PCM 0· 6g/L，酵母 提取物〇. 5g/L ;补充加入乙酸钠20mmol/L，柠檬酸铁20mmol/L，培养基pH为6. 7 ;利用高纯 氮气除氧后，高温高压灭菌。 IRM 固体培养基：NaHC032. 5g/L，KCl 0· lg/L，NH4Cl I. 5g/L，NaH2PCM 0· 6g/L，酵 母提取物〇. 5g/L，补充加入乙酸钠20mmol/L，柠檬酸铁20mmol/L，培养基pH为6. 7 ;加入 I. 8wt%的琼脂，利用尚纯氣气除氧后，尚温尚压灭囷。 LB液体培养基：蛋白胨10. 0g，酵母提取物5. 0g，NaCl 10. 0g，蒸馏水lOOOmL， PH7.0,利用高纯氮气除氧后，高温高压灭菌。 3.实验仪器和设备： 杰瑞尔SHZ-82A气浴恒温振荡器， 电热恒温培养箱， 三洋全自动高压灭菌锅， UV-1750紫外可见分光光度计-----上海棱光技术有限公司， pH 计等， 超净工作台， PCR 仪， 电泳仪及电泳槽， 凝胶紫外观测仪。(二）菌株的分离筛选与驯化： 1.铁还原菌的厌氧富集：铁还原菌的富集分离采用亨盖特厌氧技术，在实验室内 配置IRM液体培养基，利用亨盖特厌氧技术，向装入9ml IRM液体培养基的厌氧试管中充 N215分钟，培养基液面以下10分钟，液面以上5分钟，除去试管中的O2，橡皮塞封口，加铝盖 密封，121. 5°C灭菌20分钟。现场用无菌注射器吸取Iml地下水，接入到上述灭菌除氧IRM 液体培养基中，带回实验室，放于摇床中避光培养，培养温度30°C，转速120rpm，培养5-7 天，IRM培养基中出现浑池，以此浑浊的菌液为接种液，以体积比为5%的接种量，接种到新 配置的除氧灭菌的IRM液体培养基中，同样置于30°C，120rpm的摇床中继续培养，重复3-5 次便可以获得稳定的铁还原菌菌群。 2.铁还原菌的分离与纯化：配制厌氧滚管培养基，在20ml厌氧试管中加入4. 5当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株异化铁还原菌，其特征在于，该菌株命名为产酸克雷伯菌IMFRCUG‑1，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M 2015332。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，王艳红，姜舟，戴欣月，张睿，洪文涛，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42