本发明专利技术公开了一株具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌及其应用，属于微生物技术领域。本发明专利技术菌株名称为噬几丁质菌（Chitinophaga filiformis）YT5，其于2021年12月31日保藏于广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼的广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为：GDMCC No：62178。噬几丁质菌YT5在含砷的培养基中对亚砷酸有明显的甲基化作用以及挥发甲基砷的功能，主要甲基砷产物为二甲基砷和及挥发性的三甲基砷，三甲基砷和二甲基砷浓度随培养时间增加逐渐增加，同时亚砷酸浓度随时间增加而降低。噬几丁质菌YT5在砷污染环境修复，尤其是砷污染土壤修复中具有重要应用潜力。潜力。潜力。
【技术实现步骤摘要】
一株具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌及其应用
[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一株具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌及其应用。
技术介绍
[0002]砷是环境中普遍存在的有毒且致癌物质，是全球多个国家共同面临的环境问题。尤其是三价砷（亚砷酸或亚砷酸盐）在土壤与水体中的移动性更大，毒性更强。三价砷更容易被水稻等作物吸收，引发粮食砷超标等风险问题。因此，如何有效控制砷污染，是当前水污染治理与土壤修复的前沿问题，也是国家重大需求。研究表明，土壤中携带有砷甲基化功能基因的微生物，具有将无机砷转化为甲基砷等有机胂形态。由于产生的有机胂一方面毒性更弱，也更容易从土壤或水体挥发；此外，有机胂也更难被水稻等作物吸收，并进一步可降低稻米等农产品中无机砷的比例。因此，无机砷，特别是三价砷的甲基化过程是一种有效的砷解毒过程，有助于降低砷污染风险。已有研究表明，砷甲基化功能好氧菌生长速度快，其砷甲基化效率远大于厌氧菌。CN201510956127.5鉴定了一株嗜纤维菌科的好氧砷甲基化细菌SM
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1，但该菌仅能在R2A培养基中生长，且无法在LB等培养基中生成，具有明显的局限性。此外，该菌的适应的砷浓度较低，不利于广泛应用。鉴于当前砷甲基化菌资源的极度短缺，亟需发掘新型的砷甲基化功能微生物菌种。因此，分离获得稻田土壤中好氧砷甲基化和挥发功能菌，对利用微生物技术解决我国环境具有重要的应用价值与意义，也有助于提升我国环境微生物治理技术的核心竞争力。
技术实现思路
[0003]为解决相关问题，本专利技术的第一个目的在于提供一株具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提供上述具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌的应用。
[0005]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一株具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌，名称为噬几丁质菌（Chitinophaga filiformis）YT5，其于2021年12月31日保藏于广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼的广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），保藏编号为：GDMCC No：62178。
[0006]所述的噬几丁质菌YT5的应用，将所述的噬几丁质菌YT5置于含有无机三价砷的环境中培养，实现砷甲基化。
[0007]进一步地，所述的甲基化为二甲基化和/或三甲基化。
[0008]进一步地，所述的无机三价砷为亚砷酸和/或亚砷酸盐。
[0009]进一步地，所述的无机三价砷在环境中的浓度范围为0～100μmol/L；优选为0～50μmol/L；更优选为0～12μmol/L；最优选为0～6μmol/L。
[0010]进一步地，所述的环境包括但不限于培养基、土壤和水体。
[0011]进一步地，所述的培养基为R2A培养基、LB培养基和TSB培养基中的任意一种。
[0012]进一步地，所述的R2A培养基的配方为：胰蛋白胨0.3～0.4g/L，酸水解酪蛋白0.4～0.6g/L，酵母浸粉0.4～0.6g/L，可溶性淀粉0.4～0.6g/L，磷酸氢二钾0.2～0.4g/L，硫酸镁0.05～0.15g/L，丙酮酸钠0.2～0.4g/L，蛋白胨0.2～0.3g/L，葡萄糖0.4～0.6g/L，余量为水，pH 7.2
ꢀ±ꢀ
0.2；优选为胰蛋白胨0.35g/L，酸水解酪蛋白0.5g/L，酵母浸粉0.5g/L，可溶性淀粉0.5g/L，磷酸氢二钾0.3g/L，硫酸镁0.1g/L，丙酮酸钠0.3g/L，蛋白胨0.25g/L，葡萄糖0.5g/L，余量为水，pH 7.2
ꢀ±ꢀ
0.2。
[0013]所述的LB培养基的配方为：9～11g/L蛋白胨，4～6g/L酵母粉，9～11g/L NaCl，余量为水；优选为：10g/L蛋白胨，5g/L酵母粉，10g/L NaCl，余量为水。
[0014]所述的TSB培养基的配方为：胰蛋白胨16～18g/L，大豆木瓜蛋白酶消化物2～4g/L，氯化钠4～6g/L，磷酸二氢钾2～3g/L，葡萄糖2～3g/L，余量为水，pH值7.3
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0.2；优选为：胰蛋白胨17g/L，大豆木瓜蛋白酶消化物3g/L，氯化钠5g/L，磷酸二氢钾2.5g/L，葡萄糖2.5g/L，余量为水，pH值7.3
ꢀ±ꢀ
0.2。
[0015]进一步地，当所述的环境为培养基时，所述的噬几丁质菌YT5的接种量按细菌细胞密度OD
600
=0.01计。
[0016]进一步地，所述的培养的条件为温度28～32℃、转速150～250rpm、时间60～80h；优选为温度30℃、转速200rpm、时间72h。
[0017]一种具有好氧砷甲基化和挥发功能的微生物制剂，含有培养基和所述的噬几丁质菌YT5。
[0018]进一步地，所述的培养基为R2A培养基、LB培养基和TSB培养基中的任意一种。
[0019]上述具有好氧砷甲基化和挥发功能的微生物制剂的制备方法，在培养基中接种所述的噬几丁质菌YT5，震荡培养，得到所述的具有好氧砷甲基化和挥发功能的微生物制剂。
[0020]所述的震荡培养的条件为温度28～32℃、转速150～250rpm、时间8～14h；优选为温度30℃、转速200rpm、时间10～12h。
[0021]上述具有好氧砷甲基化和挥发功能的微生物制剂在砷污染环境修复中的应用。
[0022]进一步地，所述的环境包括但不限于水体和土壤。
[0023]进一步地，所述的应用的具体操作为：将所述的具有好氧砷甲基化和挥发功能的微生物制剂置于待修复的环境中培养即可。
[0024]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：本专利技术提供的噬几丁质菌YT5对无机三价砷具有明显的甲基化作用以及挥发甲基砷的能力，主要甲基砷产物为三甲基砷和二甲基砷，其中以毒性更低的三甲基砷占比为主。可见，噬几丁质菌YT5可以明显的降低剧毒无机砷的含量，产生毒性较低的有机胂和挥发性的砷，在砷污染环境治理和修复，尤其是砷污染土壤治理和修复中具有重要应用潜力。
[0025]本专利技术进一步确定了噬几丁质菌YT5调控砷甲基化的最佳培养底物。
附图说明
[0026]图1为砷甲基化功能噬几丁质菌YT5在R2A培养基中的菌落形态图。
[0027]图2为砷甲基化功能噬几丁质菌YT5对数期细胞形貌表征图；其中，A为SEM图，B为TEM图。
[0028]图3为砷甲基化功能噬几丁质菌YT5的16S rRNA基因系统发育树图。
[0029]图4为砷甲基化功能噬几丁质菌YT5在含砷R2A、LB和TSB培养基中的生长曲线图。
[0030]图5为砷甲基化功能噬几丁质菌YT5在含砷R2A、LB和TSB培养基中的甲基砷产生效率分析结果图。
[0031]图6为砷甲基化功能噬几丁质菌YT5在含不同初始亚砷酸的TSB培养基中培养72小时后砷甲基化效果的分析结果图。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一株具有好氧砷甲基化和挥发功能的噬几丁质菌，其特征在于：名称为噬几丁质菌（Chitinophaga filiformis）YT5，其于2021年12月31日保藏于广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼的广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为：GDMCC No：62178。2.权利要求1中所述的噬几丁质菌YT5的应用，其特征在于：将所述的噬几丁质菌YT5置于含有无机三价砷的环境中培养，实现砷甲基化。3.根据权利要求2所述的噬几丁质菌YT5的应用，其特征在于：所述的甲基化为二甲基化和/或三甲基化；所述的无机三价砷为亚砷酸和/或亚砷酸盐。4.根据权利要求2或3所述的噬几丁质菌YT5的应用，其特征在于：所述的环境为培养基、土壤或水体；所述的无机三价砷在环境中的浓度范围为0～100 μmol/L。5.根据权利要求4所述的噬几丁质菌YT5的应用，其特征在于：所述的培养基为R2A培养基、LB培养基和TSB培养基中的任意一种；所述的R2A培养基的配方为：胰蛋白胨0.3～0.4g/L，酸水解酪蛋白0.4～0.6g/L，酵母浸粉0.4～0.6g/L，可溶性淀粉0.4～0.6g/L，磷酸氢二钾0.2～0.4g/L，硫酸镁0.05～0.15g/L，丙酮酸钠0.2～0.4g/L，蛋白胨0.2～0.3g/L，葡萄糖0.4～0.6g/L，余量为水，pH 7.2
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0.2；所述的LB培养基的配方为：9～11g/L蛋白胨，4～6g/L酵母粉，9～11g/L NaCl，余量为水；所述的TSB培养基的配方为：胰蛋白胨16～18g/L，大豆木瓜蛋白酶消化物2～4g/L，氯化钠4～6g/L，磷酸二氢钾2～3g/L，葡萄糖2～3g/L，余量为水，pH值7.3
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0.2；所述的培养的条件为温度28～32℃、转速150～250 rpm、时间60～80 h。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：方利平，李芳柏，陈冠虹，
申请(专利权)人：广东省科学院生态环境与土壤研究所，
类型：发明
国别省市：
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