一株假单胞菌及其在水质毒性监测中的应用制造技术

本发明专利技术属于微生物应用领域，具体涉及一株假单胞菌及其在水质毒性监测中的应用。具体技术方案为：一株假单胞菌CIB

【技术实现步骤摘要】
一株假单胞菌及其在水质毒性监测中的应用


[0001]本专利技术属于微生物应用领域，具体涉及一株假单胞菌及其在水质毒性监测中的应用。

技术介绍

[0002]传统的水质检测方法，如高效液相色谱、质谱和原子吸收光谱法等，主要基于物理或化学技术，检测时间长且成本高。此外，这些方法得出的结果无法反映水体的生物毒性。为此，现有技术进一步开发了生物学方法以评价水体综合生物毒性，包括利用发光细菌、藻类、鱼类和无脊椎动物来进行评价。但现有的生物毒性评价方法普遍存在适应性差、分析周期长与灵敏度不高等问题。
[0003]微生物具有繁殖时间短、对有毒环境反应迅速的特点，可能是适合用作水质监测生物方法的传感元件。其中，电化学活性菌是一种能和电极发生电子交换的一类微生物，能实现胞外电子传递。当电化学活性菌暴露于有毒污染物时，电活性生物膜(EAB)的活性受到抑制，电流相应减少。基于电化学活性菌的这一特性，有望通过监测其电流来检测水质综合毒性。
[0004]现有技术中，利用电化学活性菌检测水质毒性的研究较少，而且一般采用混菌系统。但在实践中，混菌电活性生物膜的多群落结构存在难以复制等问题。
[0005]因此，如果能开发一种新的具有优异电化学活性的纯菌，将对水体毒性检测具有重要的研究意义和现实价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一株假单胞菌及其在水质毒性监测中的应用。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)CIB
‑
66，于2022年5月23日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2022638。
[0008]优选的，所述假单胞菌的16S rRNA基因序列如SEQ.ID.NO：1所示。
[0009]相应的，所述假单胞菌在水质毒性检测和/或监测中的应用。
[0010]优选的，所述假单胞菌在检测和/或监测水体中是否含有重金属、抗生素、卤素元素或是否具有生物毒性，或检测/检测水体中重金属、抗生素、卤素元素浓度中的应用。
[0011]优选的，所述应用利用所述假单胞菌的电化学活性进行。
[0012]相应的，一种水体毒性检测装置，将所述假单胞菌接种到阳极电极上。
[0013]优选的，接种所述假单胞菌后，将电极电位调至0.2～0.3V，挂膜3～5天，完成生物膜启动。
[0014]相应的，一种水体毒性检测方法，包括如下步骤：
[0015](1)将权利要求1或2所述假单胞菌接种到阳极电极上，挂膜完成生物膜启动；
[0016](2)在阳极注入待测水体，根据输出总库伦效率建立待测水体中污染物浓度与电
流抑制率的关系式；
[0017](3)计算待测水体的库伦量抑制率，根据库伦量抑制率计算获得待测水体中待测污染物浓度。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一株新的假单胞菌CIB
‑
66，该微生物可以纯菌体系监测、检测水体中的毒性污染物(重金属、抗生素、卤素元素)。菌株CIB
‑
66构建的阳极生物膜对水体毒性污染监测灵敏度极高，能达到ppb级别，具有良好的水质毒性在线预警应用前景，培养成本低，便于标准产业化实施。
[0019]本专利技术提供的假单胞菌CIB
‑
66环境适应能力强，在高盐碱环境、碱性环境中均能良好生存。在构建检测体系时，可采用高盐碱和/或碱性环境，防止杂菌污染。
附图说明
[0020]图1为假单胞菌CIB
‑
66的培养基生长示意图；
[0021]图2为假单胞菌CIB
‑
66在不同pH下的生长曲线；
[0022]图3为假单胞菌CIB
‑
66在不同盐度下的生长曲线；
[0023]图4为假单胞菌CIB
‑
66形成的生物膜照片；
[0024]图5为传感器对不同浓度Cu
2+
的电流
‑
时间响应图；
[0025]图6为Cu
2+
浓度
‑
电流抑制率曲线；
[0026]图7传感器对不同浓度Ni
2+
的电流
‑
时间响应图；
[0027]图8为Ni
2+
浓度
‑
电流抑制率曲线。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一株新的假单胞菌(Pseudomonas sp.)CIB
‑
66。所述假单胞菌于2022年5月23日保藏在中国典型培养物保藏中心(湖北省武汉市八一路299号武汉大学)，保藏编号为CCTCC NO:M 2022638。所述菌株的16S rRNA基因序列如SEQ.ID.NO：1所示。
[0029]本专利技术还基于所述假单胞菌，提供了一种水体重金属检测的方法，具体为利用所述假单胞菌构建可高灵敏度、快速响应的水污染物检测假单胞菌生物膜，再利用生物膜检测水体质量。具体方法为：
[0030]将所述假单胞菌CIB
‑
66接种到阳极电极上，生物阳极优选为碳毡(尺寸根据实际需要定，例如2.0cm
×
2.0cm)，阴极优选为铂片(尺寸根据实际需要定，例如1.0cm
×
1.0cm)。阳极和阴极分别连接负极和正极，同时在阴极室设置参考电极，例如Ag/AgCl。所述假单胞菌接种比为每个反应器工作体积的10％(v/v)，接种的假单胞菌培养液中活菌浓度为10
12
CFU/L，将电极电位调至0.2～0.3V，挂膜3～5天，直至出现3次重复基线电流，完成生物膜的启动。
[0031]可选的阳性电解液组分为：4.58g Na2HPO4、2.45gNaH2PO4·
2H2O、1.2gCH3COONa、0.31g NH4Cl、0.13g KCl、1mL维生素、1mL矿物质，1L去离子水。pH调至7.20
±
0.02。
[0032]可选的阴极电解液组分为：2.5g NaH2PO4·
2H2O，12.5g/LNa2HPO4·
12H2O，1L去离子水。pH调至7.20
±
0.02。
[0033]维生素组成为：0.02g/L生物素、0.02g/L叶酸、0.1g/L盐酸吡哆醇、0.05g/L核黄素、0.05g/L硫胺素、0.05g/L烟酸、0.05g/L泛酸、0.001g/L钴胺素、0.05g/L对氨基苯甲酸、
0.05g/L硫辛酸，1L去离子水。
[0034]矿物质组成为：15g/L亚硝基三乙酸，60g/L MgSO4
·
7H2O、5g/LMnSO4·
H2O、1g/L FeSO4·
7H2O、0.1g/L CuSO4·
5H2O、0.1g/L AlK(SO4)2·
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)CIB
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66，其特征在于：于2022年5月23日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2022638。2.根据权利要求1所述假单胞菌，其特征在于：所述假单胞菌的16SrRNA基因序列如SEQ.ID.NO：1所示。3.权利要求1或2所述假单胞菌在水质毒性检测和/或监测中的应用。4.根据权利要求3所述应用，其特征在于：所述假单胞菌在检测和/或监测水体中是否含有重金属、抗生素、卤素元素或是否具有生物毒性，或检测/检测水体中重金属、抗生素、卤素元素浓度中的应用。5.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪婧婷，占国强，李大平，张礼霞，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：