專利名稱：一種不動(dòng)桿菌及其在重金屬離子生物處置中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物菌種資源及其在生物處置中應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。具體說(shuō)，涉及一 種不動(dòng)桿菌及其在重金屬離子吸附中應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
重金屬是指比重大于4或5g/cm3的金屬，約有45種，如銅、鋅、鉛、鈷、錳、鎘、汞 等。由于人類對(duì)重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動(dòng)日益增多，造成多種重金屬進(jìn)入 大氣、水、土壤中。這些有毒有害重金屬元素的污染會(huì)引起一系列的重金屬超標(biāo)、中毒事件， 即使在低濃度時(shí)，也很容易被水生動(dòng)植物吸附，近而進(jìn)入食物鏈，從而對(duì)人類產(chǎn)生較高的健 康風(fēng)險(xiǎn)。目前，常用的方法有傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理和生物吸附法，生物吸附因與傳統(tǒng)的吸 附劑相比，具有適應(yīng)性廣，能在不同PH、溫度及加工過(guò)程下操作；金屬離子濃度影響小，在 低濃度(< 10mg/L)和高濃度(> 100mg/L)下都有良好的金屬吸附能力；再生能力強(qiáng)、步 驟簡(jiǎn)單，再生后吸附能力無(wú)明顯降低等優(yōu)點(diǎn)，成為相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[張建梅等，重金屬 廢水的生物處理技術(shù)，環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003年，4 :75-78]。研究表明，一些微生物如細(xì)菌、真菌、藻類等對(duì)金屬有很強(qiáng)的吸附能力，因此微生 物菌體是重金屬生物吸附劑的首選材料。國(guó)內(nèi)外已對(duì)多種微生物吸附進(jìn)行了研究，如白 腐真菌[李清彪等，白腐真菌菌絲球形成的物化條件及其對(duì)鉛的吸附，環(huán)境科學(xué)，1999， 20(1) :33-38]、釀酒酵母[宋安東等，釀酒酵母220菌株對(duì)鉛的生物吸附研究，微生物學(xué)報(bào)， 2004,31(3) :6-10]、類產(chǎn)堿假單胞菌和騰黃微球菌[王亞雄等，微生物吸附劑對(duì)重金屬的 吸附特性，環(huán)境科學(xué)，2001，22 (6) :72-75]、球衣菌[余晨興等，球衣菌對(duì)重金屬離子的耐受 性及其吸附能力，應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2004，11(1) :90-92]，均收到較好結(jié)果。就目前而言，相對(duì)為數(shù)眾多的微生物來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有吸附重金屬的微生物數(shù)量和研究 仍顯的極少。不動(dòng)桿菌一般作為條件致病菌，近年研究為微生物耐輻射研究及抗逆性增添 了新的材料，但相關(guān)重金屬吸附研究尚未見報(bào)道。因此篩選出新型的重金屬吸附微生物菌 種和研究基吸附重金屬特性，具有重要的科學(xué)研究和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過(guò)耐重金屬菌株及其在重金屬離子中應(yīng)用具有良好的吸附 作用，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明提供了一種鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9)及該菌進(jìn)行重 金屬離子生物處理中的應(yīng)用技術(shù)方案。本發(fā)明具體提供的鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9)從新疆干旱荒 漠環(huán)境中分離篩選，經(jīng)分離篩選獲得多株菌，經(jīng)過(guò)多級(jí)篩選，確定一株編號(hào)為R9菌株，該菌 對(duì)多種重金屬離子具有耐受性，其中對(duì)鉛離子的最大耐受性為2200mg/L。目前，該菌株已 于申請(qǐng)日前保藏于布達(dá)佩斯條約微生物國(guó)際保藏單位中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。地址北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究 所，郵編100101，保藏日期為2010年6月25日，保藏號(hào)為CGMCC No. 3947。本發(fā)明提供的微生物菌株，R9，為革蘭氏陰性、無(wú)芽孢桿菌；好氧、無(wú)運(yùn)動(dòng)性；在 匪固體培養(yǎng)基(胰蛋白胨5g，牛肉膏1.5g，酵母膏5g，NaCl 5g，磷酸氫二鉀3g，KNO3 lg, MgSO4WH2O 0. 5g，F(xiàn)eSO4WH2O 0. Olg，蒸餾水 1L，瓊脂 18 20g，pH7. 3)上，菌落呈白色、較 小、圓形、邊緣整齊、表面光滑、不透明。利用Biolog GN2檢測(cè)卡進(jìn)行生理生化特性的檢測(cè)， 結(jié)果表明，菌株R9可以吐溫40，吐溫80，L-阿拉伯糖，D-半乳糖，龍膽二糖(β 16葡二糖)， α -D-葡萄糖，D-甘露糖，甲基丙酮酸，單甲基琥珀酸，乙酸，順-烏頭酸(丙烯三羧酸)，檸 檬酸，甲酸，α-羥基丁酸，β-羥基丁酸，α-酮丁酸，α-酮戊二酸，α-酮戊酸，D，L_乳酸， 丙二酸，葡糖醛酰胺，D-丙氨酸，L-丙氨酸，L-天冬酰胺酸，L-天門冬氨酸，L-亮氨酸，L-苯 丙氨酸，L-脯氨酸，L-焦谷氨酸，L-絲氨酸，L-蘇氨酸，Y-氨基丁酸，尿刊酸，丁二胺，2， 3- 丁二醇為唯一碳源進(jìn)行生長(zhǎng)，參照《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)》及《常見細(xì)菌鑒定手冊(cè)》對(duì)R9 菌株進(jìn)行分類鑒定，再結(jié)合16S rDNA序列比對(duì)及進(jìn)化分析確定該菌為隸屬Acinetobacter 菌屬，與該屬標(biāo)準(zhǔn)模式菌Acinetobacter baumannii DSM3007T同源性98. 9%，因此建議的 生物學(xué)命名為 Acinetobacter baumannii,暫定菌株名禾爾為 Acinetobacter baumannii R9, 確定該菌株名稱為鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacterbaumannii R9)。進(jìn)一步。本發(fā)明提供了鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9) CGMCCNo. 3947在重金屬離子生物處理中應(yīng)用技術(shù)方案。同時(shí)，本發(fā)明提拱了菌株鮑氏不動(dòng) 桿菌(Acinetobacter baumannii R9)CGMCC No. 3947對(duì)水相重金屬離子，尤其是在Pb2+生 物吸附去除方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。R9菌株可用適宜菌株生長(zhǎng)的培養(yǎng)基進(jìn)行增殖培養(yǎng)，在本發(fā)明中選擇MM為基礎(chǔ)培 養(yǎng)基進(jìn)行菌體的增殖培養(yǎng)及耐重金屬離子的特性測(cè)定。經(jīng)檢測(cè)，30°C恒溫條件下菌株R9可 在分別含有 2200mg/L 的 Pb2+、1200mg/L 的 Zn2+、800mg/L 的 Cu2+、400mg/L 的 Hg2+、300mg/L 的Co2+的MM培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)；具有吸附重金屬Pb2+離子的作用，在溶液中具有良好的吸附 Pb2+的功能。將新鮮培養(yǎng)的菌株接種于細(xì)菌培養(yǎng)基中，本研究選用TGY液體培養(yǎng)基，于180rpm、 30°C、培養(yǎng)48h ；發(fā)酵培養(yǎng)所獲得的培養(yǎng)物經(jīng)4000rpm離心收集菌體。將0. 2g濕菌體加入 PH5. O、濃度200mg/L的鉛離子溶液中，適當(dāng)攪拌，20°C吸附50min，可以達(dá)到吸附溶液中鉛 的目的，最大吸附率達(dá)到78. 1%，最大單位吸附量為15. 6mg/g。通過(guò)實(shí)施本發(fā)明具體的發(fā)明內(nèi)容，可以達(dá)到以下有益效果1、定向篩選到鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9)CGMCC No. 3947。2、本發(fā)明提供的鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9)CGMCCNo. 3947 在 重金屬離子吸附中的應(yīng)用，對(duì)Hg2+、Cu2+、Co2+、Pb2+、Zn2+五種離子均具有耐受特性，其中對(duì) Pb2+、Zn2+的耐受濃度最大，分別可達(dá)2200mg/L和1500mg/L ；對(duì)Cu2+、Hg2+的耐受性分別達(dá)到 800mg/L和400mg/L ；對(duì)Co2+的耐受性為300mg/L。通過(guò)本法可以利用菌體的生長(zhǎng)吸附鉛離 子，也可以直接使用濕菌體吸附，最大吸附能力可達(dá)39. 56mg/g濕菌體。


圖1顯示為菌株對(duì)不同金屬離子的耐受性。
圖2顯示為菌體用量對(duì)菌體吸附Pb2+效果的影響。圖3顯示為菌齡對(duì)菌體吸附Pb2+效果的影響。圖4顯示為溫度對(duì)菌體吸附Pb2+能力的影響。圖5顯示為pH對(duì)菌體吸附Pb2+能力的影響。圖6顯示為吸附時(shí)間對(duì)菌體吸附Pb2+效果的影響。圖7顯示為Pb2+初始濃度對(duì)菌體吸附效果的影響。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明提供的菌株僅在環(huán)境工程領(lǐng)域水相顆粒物絮凝、染色劑及重金屬離 子吸附方面的應(yīng)用試驗(yàn)實(shí)例，本發(fā)明提供的菌株的應(yīng)用領(lǐng)域與實(shí)施方法并不限定于此。發(fā)明如無(wú)特別說(shuō)明，在以下實(shí)施例中采用如下基礎(chǔ)培養(yǎng)基。PDA培養(yǎng)基稱取200g馬鈴薯，洗凈去皮切成小塊，加水IOOOml煮沸半個(gè)小時(shí)，紗 布過(guò)濾，加20g葡萄糖，121°C滅菌20min左右。察氏培養(yǎng)基NaNO33g,K2HPO4 lg，MgSO4 ·7H20 0. 5g,KCl 0. 5g，F(xiàn)eSO4 ·7Η200· Olg， 蔗糖30g，H20 1000ml，加熱溶解，分裝后121°C滅菌20min。實(shí)施例一鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacterbaumannii R9) CGMCC No. 3947 的培養(yǎng)、
鑒定本發(fā)明具體提供了一株從新疆干旱荒漠環(huán)境中分離篩選得到的株菌，編號(hào)為R9， 該菌對(duì)多種重金屬離子具有耐受性，其中對(duì)鉛離子的最大耐受性為2200mg/L，目前暫命名 為Acinetobacter baumannii R9。本發(fā)明提供的菌株菌體生長(zhǎng)與繁殖對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)特殊要 求，在常見的細(xì)菌培養(yǎng)基上均可以生長(zhǎng)?？刹捎眯泵?zhèn)鞔?、冷凍干燥法、甘油管等常?guī)微 生物保藏技術(shù)與方法進(jìn)行保藏及存活性檢測(cè)。目前，該菌株已于申請(qǐng)日前保藏于布達(dá)佩斯 條約微生物國(guó)際保藏單位中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。地 址北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，郵編100101，保藏日期 為2010年3月26日，保藏號(hào)為CGMCC No. 3699。本發(fā)明具體提供的耐重金屬細(xì)菌R9為革蘭氏陰性、無(wú)芽孢桿菌；好氧、無(wú)運(yùn)動(dòng)性； 在匪固體培養(yǎng)基(胰蛋白胨5g，牛肉膏1.5g，酵母膏5g，NaCl 5g，磷酸氫二鉀3g，KNO3 lg, MgSO4WH2O 0. 5g，F(xiàn)eSO4WH2O 0. Olg，蒸餾水 1L，瓊脂 18 20g，pH7. 3)上，菌落呈白色、較 小、圓形、邊緣整齊、表面光滑、不透明。使用Biolog菌種鑒定儀GN2測(cè)試板鑒定(陽(yáng)性結(jié)果 見表1)歸屬為Acinetobacter屬成員。再結(jié)合16S rDNA序列比對(duì)及進(jìn)化分析確定該菌為 HMAcinetobacter胃M，~.Mt示}Acinetobacter baumannii |l]iJ|f498. 9%,M 議的生物學(xué)命名為Acinetobacter baumannii,暫定菌株名稱為Acinetobacter baumannii R9。表IBiolog Microstation System GN2 檢測(cè)卡測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
一種鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9)CGMCC No.3947。
2.如權(quán)利要求1所述的鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacterbaumannii R9)CGMCCNo. 3947 在重金屬離子吸附中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鮑氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter baumannii R9)CGMCC No.3947及其在重金屬離子吸附中的應(yīng)用。該菌對(duì)Hg2+、Cu2+、Co2+、Pb2+、Zn2+五種離子均具有耐受特性，其中對(duì)Pb2+、Zn2+的耐受濃度最大，分別可達(dá)2200mg/L和1500mg/L；對(duì)Cu2+、Hg2+的耐受性分別達(dá)到800mg/L和400mg/L；對(duì)Co2+的耐受性為300mg/L。通過(guò)本法可以利用菌體的生長(zhǎng)吸附鉛離子，也可以直接使用濕菌體吸附，最大吸附能力可達(dá)39.56mg/g濕菌體，在重金屬離子中應(yīng)用具有良好的吸附作用，具有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101974448SQ20101027437
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者宋素琴, 張志東, 朱靜, 茆軍, 謝玉清 申請(qǐng)人:新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所