一种还原型菌株Ylb10及在还原Cr（VI）上的应用制造技术

本发明专利技术提供一种菌株

【技术实现步骤摘要】
一种还原型菌株Ylb10及在还原Cr(VI)上的应用
本专利技术涉及一株菌株Alicycliphilussp.Ylb10及在还原Cr(VI)上的应用，属于生物

技术介绍
近年，随着铬盐、皮革、印染以及电镀等涉及铬工业的发展，土壤铬(Cr)污染的事件逐渐增多，因铬受到的环境污染也越来越严重，并且由于生物放大作用这也逐渐威胁到人类的健康。Cr(VI)易溶于水，氧化性强，人体长期暴露于重金属铬污染会引起神经系统、肝脏、肾脏等损害，被列入致癌物质，皮肤接触可能导致过敏或遗传性基因缺陷，而Cr(VI)对环境也具有持久性的危害。Cr(III)溶解性小，移动性弱，是人体和动物体所必需的微量元素，主要参与人体糖和脂肪的代谢过程。因此Cr(VI)污染的处理，将Cr(VI)还原为Cr(III)是主要途径。由于微生物能不断地生长繁殖，具有很强的适应环境的能力，且用微生物来处理重金属铬污染具有投资成本低、能耗小、无二次污染等特点。微生物法为铬(VI)污染土壤及工业含铬(VI)废水的处理开辟了一个极具潜力的新领域。目前很多能够修复Cr(VI)污染的微生物被人们分离。包括Pseudomonasmandelii、Bacilluspumilus、Cellulosimicrobiumcellilans、sulfate-reducingbacteria、Desulfovibriodesulfuricans、Morganellamorganii等。其修复的方式主要为，微生物将Cr(VI)还原为Cr(III)，NADH作为还原剂的细菌酶系统将Cr(VI)转化为可溶性NAD+-Cr(III)络合物，铬酸盐还原为可溶性铬(III)络合物。然而，Cr(VI)对微生物有毒害作用，很多微生物在高浓度的Cr(VI)环境中无法有效还原铬或生长，因此，从环境中分离或通过基因工程手段获取高性能的Cr(VI)还原菌株是仍是重金属生物修复领域的重要课题。本研究以获得有效Cr(VI)还原菌株为目标，从一组菌群中分离到一株Cr(VI)还原菌株，并对菌株的Cr(VI)还原能力、最适还原条件及底物代谢特征进行了研究。
技术实现思路
本专利技术的技术方案从YEM001菌群中，成功分离得到一株Cr(VI)还原菌株Ylb10，经鉴定为脱氮嗜脂环物菌(Alicycliphilusdenitrificans)，革兰氏阴性。菌株Alicycliphilussp.Ylb10，于2020年8月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCM2020415，分类命名为：AlicycliphilusdenitrifiansYlb10，保藏地址为中国.武汉.武汉大学。YEM001菌群，是2018年9月以三峡大学求索溪底泥为初始菌源，利用PCS-Cr培养基，经过5代富集培养而获得，是一组具有Cr(VI)还原能力的菌群。以YEM001为菌源，利用梯度稀释涂布平板法分离Cr(VI)还原菌株，并经纯化，最终获得具有Cr(VI)能力的纯培养菌株Ylb10。分离和培养所用培养基为PCS-Cr培养基，主要成分为：蛋白胨5g/L，酵母浸粉1g/L，氯化钠5g/L，pH＝8.5-9.0，K2Cr2O7100mg/L。菌株培养于28℃生化培养。固体培养基，则加入1.5％的琼脂粉。所述的还原型菌株Ylb10，于2020年8月7日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国.武汉.武汉大学。所述的菌株Ylb10在还原Cr(VI)为Cr(III)上的应用。作为优选方案，还原型菌株Ylb10在水样或土壤中还原Cr(VI)为Cr(III)上的应用。所述的菌株Ylb10在水样或土壤中可利用氨基酸和有机酸生长上的应用。所述的氨基酸包括L-丙氨酸、L-天冬氨酸、L-谷氨酸，所述的有机酸包括α-羟基-丁酸、L-乳酸、β-羟基-D,L丁酸、α-酮-丁酸、丙酸、乙酸中的任意一种或多种的组合。而对葡萄糖、半乳糖、甘露糖、蔗糖、乳糖、糊精和麦芽糖等多种糖都未表现代谢能力。所述的还原型菌株Ylb10在水样中，需在静置条件下还原Cr(VI)为Cr(III)上的应用。还原型菌株Ylb10在还原Cr(VI)为Cr(III)的应用过程中，环境pH为8～9。Ylb10菌株在静置培养条件下，36小时能将100mg/L的Cr(VI)还原98.70％。与之相对，摇床(好氧)条件Ylb10菌生物量生长迅速，但是难以还原Cr(VI)，72小时100mg/L的Cr(VI)仅还原18.24％。Ylb10对Cr(VI)有很高的还原能力。在Cr(VI)的浓度为50、100、200mg/L和300mg/L时，经18、24、60小时和84小时，Cr(VI)还原率分别为96.45％、93.83％、99.06％和2.15％。Ylb10菌最适生长pH为7，最佳还原Cr(VI)的pH为8～9。附图说明图1为Ylb10在不同环境下的形态，其中，A.Ylb10菌在PCS-Cr培养基上的生长形态B.Ylb10菌的革兰氏染色。图2为基于Ylb10菌16SrDNA测序的系统发育树。图3为Ylb10菌无铬条件下生长曲线。图4为Ylb10菌静置与摇床培养条件对六价铬还原对比图，其中，A为在静置及摇床培养条件下的Ylb10的生长图，B为在静置及摇床培养条件下的Ylb10对Cr(VI)的还原效果图。图5为不同六价铬起始浓度对Ylb10菌还原Cr(VI)的影响。图6为不同pH对Ylb10的生长和还原Cr(VI)的能力的影响，其中，A为不同pH条件下对Ylb10的生长影响，B为不同pH条件下对Ylb10的生长过程中培养液pH的影响，C为不同pH条件下对Cr(VI)还原能力的影响。具体实施方式实施例1Ylb10的分离纯化YEM001是一组有效还原Cr(VI)的菌群，以三峡大学求索溪底泥为菌源，利用PCS培养液(含Cr(VI))，经过5代富集培养获得。以YEM001菌群作为分离菌源，利用梯度稀释涂布平板法分离其中的Cr(VI)还原菌株，并经纯化，最终获得具有Cr(VI)能力的纯培养菌株Ylb10。分离和培养所用培养基为PCS-Cr培养基，主要成分为：蛋白胨5g/L，酵母浸粉1g/L，氯化钠5g/L,pH＝8.5-9.0，K2Cr2O7100mg/L。菌株培养于28℃生化培养。固体培养基，则加入1.5％的琼脂粉(索莱宝，北京)。所获菌株Ylb10的菌株形态和革兰氏染色结果见图1.结果显示该菌株能够生长于含Cr(VI)的固体培养基上。菌落透明，圆形，偏小(图1-A)。革兰氏染色为红色，属于革兰氏阴性细菌(图1-B)。实施例2Ylb10菌株的系统发育分析将Ylb10菌培养48小时左右，收集3OD菌体量，提取细菌总DNA，所获DNA进行16SrDNA测序分析。测序结果与NCBI数据库中已有的16SrDNA序列进行比对，并利用MEGAX进行系统发育树分析，所构建系统树见图2。结果显示该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种菌株

【技术特征摘要】
1.一种菌株Alicycliphilussp.Ylb10，于2020年8月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCM2020415，分类命名为：AlicycliphilusdenitrifiansYlb10，保藏地址为中国.武汉.武汉大学。


2.根据权利要求1所述的菌株Ylb10在修复Cr重金属污染，将Cr（VI）还原为Cr（III）上的应用。


3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，菌株Ylb10在水样或土壤中的Cr重金属污染，还原Cr（VI）为Cr（III）上的应用。


4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕育财，左群，郭金玲，任立伟，龚大春，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42