CN104560801A - 海研站菌及其筛选方法与应用 - Google Patents

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Abstract

海研站菌及其筛选方法与应用，涉及废水处理。海研站菌(Mesonia？sp.)S52的筛选方法：取沉积物加入盛有已灭好菌含5mMCr6+的2216L液体培养基的锥形瓶中，置于摇床中富集培养；第一个富集周期结束后，取获得的富集菌液转接到2216L液体培养基，置于摇床中培养；第二个富集周期结束后，取获得的菌液转接到2216L液体培养基，置于摇床中培养；将获得的富集液等比稀释，取10-6、10-7、10-8浓度菌液涂布在2216L固体培养基上，反复平板划线，分离纯化，最终得到菌株海研站菌(Mesonia？sp.)S52。可在制备六价铬吸附剂中应用，并用于含六价铬污染废水的处理。

Description

海研站菌及其筛选方法与应用
技术领域
本发明涉及废水处理，尤其是涉及海研站菌及其筛选方法与应用。
背景技术
铬是一种广泛应用于工业生产的重金属元素。据中华人民共和国环境保护部公布的2012年中国环境统计年报显示，2012年，工业废水中六价铬及总铬的排放量分别为70.4吨和188.6吨。六价铬因具有强氧化性和腐蚀性，又有透过生物膜的作用，容易进入细胞内对人体有很强的毒性作用，其毒性比三价铬毒性大100倍。国际癌症研究机构(IARC)及美国政府工业卫生学家协会(ACGIH)均已经确定六价铬化合物具有致癌性。因此，研究其处理技术对生态环境保护和人类健康意义重大。
传统的物理化学处理废水方法主要有沉淀、吸附、电解、膜分离等。但这些方法普遍存在投资成本高、二次污染、对痕量重金属处理效果差等缺点。随着分子生物学、基因工程技术的发展，在重金属废水治理应用中，生物技术显现出巨大发展潜力，且具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。
研究表明，微生物能通过各种机制达到对重金属的抗性和去除作用。当海洋环境中存在高浓度重金属的情况下，某些微生物仍能够存活并生长，表现出对重金属的抗性；有些微生物还能通过转化或者生理代谢活动使重金属从高毒状态变为低毒状态，这种行为称为微生物对重金属的抗性和解毒机制。因此采用微生物技术处理含六价铬的工业废水具有广泛的应用前景。近年来，国际上在微生物处理重金属废水的研究中取得了很大进展，该技术在投资、运行、操作管理和金属回收、废水回用等方面优越于传统的治理方法，展现出广阔的应用前景。
中国专利CN104163499A公开一株螯台球菌在废水处理中的应用，该菌株为螯台球菌(Chelatococcus daeguensis)TAD1，保藏编号为CGMCC NO.5226，螯台球菌CGMCC5226用于同步去除废水中的氮素和六价铬。该菌株对温度的适应具有广谱性，在30～50℃均有较高的去除效率，菌株主要将Cr(VI)还原为毒性较小的Cr(III)、部分氮素还原为N2或N2O，因此该菌株可实现同步脱除氮素、Cr(VI)、碳素，在污染水体修复中具有广阔的应用前景。
中国专利CN101429487公开一株对六价铬有还原作用的间孢囊菌Q5-1及其在净化废水中铬污染方面的应用。从湖南一锰矿土壤中分离得到一株对对六价铬有还原作用的间孢囊菌Q5-1。该菌株可以将含铬废水中的六价铬还原为三价铬，极大地降低了废水中铬的毒性。该菌株被命名为间孢囊菌Q5-1(Intrasporangiaceae sp.)Q5-1，是一株新发现的铬还原细菌，其保藏号为CCTCC NO：M208239。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海研站菌(Mesonia sp.)S52。
本发明的第二目的在于提供海研站菌(Mesonia sp.)S52的筛选方法。
本发明的第三目的在于提供海研站菌(Mesonia sp.)S52的应用。
所述海研站菌(Mesonia sp.)S52已于2014年12月4日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，邮箱430072，保藏中心保藏编号为：CCTCC NO：M 2014622。所述海研站菌(Mesonia sp.)S52从厦门市翔安区大嶝岛双沪码头附近的近海沉积物中分离筛选得到。经鉴定，所述海研站菌(Mesonia sp.)S52，其16s rDNA序列与模式菌株Mesonia mobilisKMM 6059(T)DQ367409相似性为93.47％。
所述海研站菌(Mesonia sp.)S52的筛选方法，包括以下步骤：
1)取2g沉积物加入盛有30mL已灭好菌含5mMCr6+的2216L液体培养基的锥形瓶中，随后置于28℃，200r/min恒温摇床中富集培养7天；
2)第一个富集周期结束后，取获得的富集菌液按体积比1∶30转接到新鲜的30mL 2216L液体培养基，置于28℃，200r/min恒温摇床中培养7天；
3)第二个富集周期结束后，取获得的菌液按体积比1∶100转接到新鲜的30mL 2216L液体培养基，置于28℃，200r/min恒温摇床中培养7天；
4)将获得的富集液按体积比10倍等比稀释，取10-6、10-7、10-8浓度菌液涂布在2216L固体培养基上，反复平板划线，分离纯化，最终得到菌株海研站菌(Mesonia sp.)S52。
在步骤1)和2)中，所述2216L液体培养基的组成可为：乙酸钠1g，蛋白胨10g，酵母粉2g，普通肉汁0.5g，柠檬酸三钠0.5g，硝酸铵0.2g，过滤海水1L，pH7.5～7.6，磷酸二氢钾0.5g/L，其中，磷酸二氢钾灭菌后加入，母液100g/L，灭菌后，每升培养基加5ml。
在步骤4)中，所述2216L固体培养基的组成可为：乙酸钠1g，蛋白胨10g，酵母粉2g，普通肉汁0.5g，柠檬酸三钠0.5g，硝酸铵0.2g，过滤海水1L，pH7.5～7.6，琼脂粉15g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，其中，磷酸二氢钾灭菌后加入，母液100g/L，灭菌后，每升培养基加5ml。
经鉴定，海研站菌(Mesonia sp.)S52其16s rDNA序列与模式菌株Mesonia mobilis KMM6059(T)DQ367409相似性为93.47％，其中Cr6+测量方法采用《生活饮用水标准检验方法金属指标》(GB/T 5750.6-2006)中所述二苯碳酰二肼分光光度法。
本发明海研站菌(Mesonia sp.)S52在pH7.6,温度28℃，含Cr6+约50μg/mL的2216L液体培养基中，150r/min培养24h，对Cr6+去除率达77.50％。由此可见，海研站菌(Mesonia sp.)S52可在制备六价铬吸附剂中应用，并用于含六价铬污染废水的处理。
附图说明
图1为本发明的海研站菌(Mesonia sp.)S52的菌落宏观形态图；
图2为本发明的海研站菌(Mesonia sp.)S52的系统发育分析树；
图3为本发明的海研站菌(Mesonia sp.)S52的24h去除六价铬效果图。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1：菌株形态特征
1.形态特征
将单克隆菌落划线接种至2216L固体培养基中，将平板倒置于恒温培养箱，28℃培养3天，菌落呈圆形,金黄色半透明,表面光滑偏湿润,边缘规则,无晕环,中央凸起，直径2mm，见图1。
实施例2：菌株的筛选和鉴定
(1)首先，取约2g沉积物加入盛有30mL含5mMCr6+的2216L液体培养基的锥形瓶中，随后置于28℃，200r/min恒温摇床中富集培养7天。
(2)第一个富集周期结束后，取获得的富集菌液按1∶30比例转接到新鲜的30mL含5mMCr6+的2216L液体培养基，继续置于28℃，200r/min恒温摇床中培养7天。
(3)第二个富集周期结束后，去获得的菌液按1∶100比例转接，重复上述操作再次培养7天。
(4)最后获得富集液十倍等比稀释，取10-6、10-7、10-8浓度菌液均匀涂布在2216L固体培养基上。在恒温培养箱中28℃培养48h，获得单菌落。
反复三线法划线继续纯化所得单菌落，最后获得纯菌落菌株，命名为S52。
其中，2216L液体培养基的组成是：乙酸钠1g，蛋白胨10g，酵母粉2g，普通肉汁0.5g，柠檬酸三钠0.5g，硝酸铵0.2g，磷酸二氢钾0.5g溶于1L过滤海水中，调节pH7.5～7.6；2216L固体培养基在2216L培养基中加入15g琼脂；
上述的液体和固体培养基均在121℃下灭菌20min后使用。
本发明的菌株海研站菌(Mesonia sp.)S52的16S rDNA序列长度为1400bp，与模式菌株Mesonia mobilis KMM 6059(T)DQ367409相似性为93.47％。
实施例3：系统发育分析
将所得到的16S rDNA序列通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)的Blast程序与数据库(www.ncbi.nlm.nih.gov/B last)中已有的16S rDNA核酸序列进行相似性比较分析。用ClustalX进行序列比对后采用Mega6.0软件进行系统发育分析。该菌株的系统发育分析树(neighbor-joining tree)见图2。
实施例4：本发明的菌株对六价铬的去除效果
本发明菌株S52在pH7.6,温度28℃，含Cr6+约50μg/mL的2216L液体培养基中，150r/min培养24h，分别于4h，8h,12h,16h,20h,24h测量Cr6+的残留量并计算去除率。结果显示其24h对Cr6+去除率高达77.50％，见图3所示。
实施例5：本发明的菌株处理废水的模拟应用
将分离纯化出的本发明菌株海研站菌(Mesonia sp.)S52纯菌落挑取于2216L液体培养基中，置于28℃，180r/min的摇床中培养16h。之后将菌液转接入模拟废水中，在pH7.6,温度28℃条件下，处理24h后测定其对六价铬的去除效果。实验结果如表1所示。
表1
模拟废水编号 1 2 3 4 5
初始Cr6+浓度(mg/L) 31.2 100.4 199.1 301.4 406.1
处理后Cr6+浓度(mg/L) 7.5 23.0 56.1 95.8 156.8
去除率(％) 75.9 77.1 71.8 68.2 61.4
以上Cr6+的测量方法均采用《生活饮用水标准检验方法金属指标》(GB/T 5750.6-2006)中所述二苯碳酰二肼分光光度法。

Claims (6)

1.菌株海研站菌(Mesonia sp.)S52，已于2014年12月4日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏中心保藏编号为：CCTCC NO：M 2014622。
2.如权利要求1所述菌株的筛选方法，其特征在于包括以下步骤：
1)取2g沉积物加入盛有30mL已灭好菌含5mMCr6+的2216L液体培养基的锥形瓶中，随后置于28℃，200r/min恒温摇床中富集培养7天；
2)第一个富集周期结束后，取获得的富集菌液按体积比1∶30转接到新鲜的30mL 2216L液体培养基，置于28℃，200r/min恒温摇床中培养7天；
3)第二个富集周期结束后，取获得的菌液按体积比1∶100转接到新鲜的30mL 2216L液体培养基，置于28℃，200r/min恒温摇床中培养7天；
4)将获得的富集液按体积比10倍等比稀释，取10-6、10-7、10-8浓度菌液涂布在2216L固体培养基上，反复平板划线，分离纯化，最终得到菌株海研站菌(Mesonia sp.)S52。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于在步骤1)和2)中，所述2216L液体培养基的组成为：乙酸钠1g，蛋白胨10g，酵母粉2g，普通肉汁0.5g，柠檬酸三钠0.5g，硝酸铵0.2g，过滤海水1L，pH7.5～7.6，磷酸二氢钾0.5g/L，其中，磷酸二氢钾灭菌后加入，母液100g/L，灭菌后，每升培养基加5ml。
4.如权利要求2所述方法，其特征在于在步骤4)中，所述2216L固体培养基的组成为：乙酸钠1g，蛋白胨10g，酵母粉2g，普通肉汁0.5g，柠檬酸三钠0.5g，硝酸铵0.2g，过滤海水1L，pH7.5～7.6，琼脂粉15g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，其中，磷酸二氢钾灭菌后加入，母液100g/L，灭菌后，每升培养基加5ml。
5.如权利要求1所述菌株在制备六价铬吸附剂中应用。
6.如权利要求5所述应用，其特征在于所述六价铬吸附剂在含六价铬污染废水的处理。
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