CN114015599A - 耐铅菌及其应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种耐铅菌及其应用，该耐铅菌为弗氏柠檬酸杆菌，该耐铅菌保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏编号为：GDMCC No:61961。本申请还提供了耐铅菌在铅污染水或土壤治理中的应用。本申请提供的高度耐铅性菌株MPEB0002917能够在高浓度的铅环境中生存，并对铅具有极强的吸附效果，2000mg/L的浓度时24小时去除效率可高达93.75％，可用于去除污染土壤中的铅元素。将高度耐铅性菌株MPEB0002917制备成铅吸附剂，能够大规模的应用在去除重金属污染土壤中。

Description

耐铅菌及其应用
技术领域
本发明涉及微生物领域，更具体地，涉及耐铅菌及其应用。
背景技术
随着工业化的逐渐发展，重金属的污染亦日益严重；其中有一大部分重金属被排放到土壤中，造成土壤中的有害物质含量过高，导致土壤无法自我净化，从而引起植被病变，水源恶化，再通过食物链，间接造成人体健康受损甚至死亡。
铅是人体的非必需元素。土壤中铅的污染主要来自大气污染中的铅沉降，如铅冶炼厂含铅烟尘的沉降和含铅汽油燃烧所排放的含铅废气的沉降等。另外，其他铅应用工业的“三废”排放也是污染源之一。土壤中铅主要以二价态的无机化合物形式存在，极少数为四价态。植物从土壤中吸收铅主要是土壤中的可溶性铅。植物吸收的铅绝大多数积累于根部，而转移到茎叶、种子中的则很少。另外，植物除通过根系吸收土壤中的铅以外，还可以通过叶片上的气孔吸收污染空气中的铅。
铅对机体可产生全身性的和多系统性的影响。它可以在体内长期蓄积，会严重危害神经系统、造血系统及消化系统，对婴幼儿的智力和生长发育影响尤其严重。
现在常有的去除重金属的方法有化学沉淀、化学氧化还原、离子交换、过滤及电化学处理等，但其去除成本高，处理得不彻底或会有可能产生二次污染等。因此利用生物修复重金属污染的环境亦日益受到关注。
利用微生物对重金属污染土壤进行修复的过程中，如何获得重金属耐性微生物菌株是修复的关键。
发明内容
本申请提供了一种耐铅菌，所述耐铅菌为弗氏柠檬酸杆菌，所述耐铅菌保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏编号为：GDMCC No:61961。
本申请还提供了上述耐铅菌在铅污染的水或土壤治理中的应用。
本申请提供了一株高度耐铅性菌株MPEB0002917，该高度耐铅性菌株MPEB0002917能够在高浓度的铅环境中生存，并对铅具有极强的吸附效果，2000mg/L的浓度时24小时去除效率可高达93.75％，可用于去除污染土壤中的铅元素。将高度耐铅性菌株MPEB0002917制备成铅吸附剂，能够大规模的应用在去除重金属污染土壤中。
菌株说明
本申请的耐铅菌，属于弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacterfreundii)，并于2021年9月28日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为：广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为：GDMCC No:61961。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本申请提供一种耐铅菌，菌株属于弗氏柠檬酸杆菌(citrobacter freundii)，并于2021年9月28日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏地址为：广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为：GDMCC No:61961。该菌株表现出比较强的铅耐受性能，对铅有较强的吸附作用，可将该菌株用于铅污染的水体和土壤的生物修复。
通过该耐铅菌对铅污染物进行钝化吸附来降低水体和土壤中的毒性，具有成本低、效率高和不会产生二次污染等优点。
本申请的耐铅菌为弗氏柠檬酸杆菌(citrobacter freundii)，该菌株分离自广州市丛化区柑橘地土壤。分离方法包括以下步骤：
取样：取广州市丛化区柑橘地土壤样品1g加至10mL无菌水中，35℃，150r/min振荡溶解；
用接种环蘸取土壤溶解液，涂布在MH琼脂(MHA，牛肉粉6g/L，可溶性淀粉1.5g/L，酸水解酪蛋白17.5g/L，琼脂17g/L，pH 7.3)培养基上，温箱37度培养24小时；
分别挑取单菌落接种至5mL MH肉汤培养基(MHB，牛肉粉2g/L，可溶性淀粉1.5g/L，酸水解酪蛋白17.5g/L，pH 7.4)中，35℃，150r/min振荡培养24h；
耐铅菌的筛选：吸取培养24h的样品40μL分别涂布在含有300mg/L、600mg/L、900mg/L、1200mg/L、1500mg/L、2000mg/L铅离子培养基的平板上，30℃，培养24h。观察平板皿的菌生长情况，多次平板划线培养，直到培养基出现单个菌落为止。挑取单菌落接种至5mL MH肉汤培养基中，35℃，150r/min振荡培养24h；
菌种驯化:将初筛选出的耐铅能力比较强的菌种接种至40mL铅离子浓度为500mg/L的肉汤培养基中，温箱37℃，培养24h。然后取1mL转接至40mL铅离子浓度为1000mg/L的肉汤培养基中，温箱37℃，培养24h。然后取1mL转接至40mL铅离子浓度为1500mg/L的肉汤培养基中，温箱37℃，培养24h。最后取1mL转接至40mL铅离子浓度为1500mg/L的肉汤培养基中，温箱37℃，培养24h。
细菌的吸附能力测定：上述每次转接时，分别在2h、4h、6h、24h另取5mL于离心管中，10000r/min离心10分钟，取3mL上清液，用SpectrAA220型原子吸收分光光度计测定上清中剩余铅的浓度，计算去除效率。
细菌的吸附能力计算：菌株对铅的去除效率R的计算方法：
Figure BDA0003341804930000031
其中，R为铅的去除效率，C0为铅的初始浓度(mg/L)，Ce为平衡时溶液中铅的浓度(mg/L)。
测试的结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0003341804930000041
16srRNA分析：从菌株纯培养物中提取基因组DNA，利用通用软件27F和1492R进行扩增和测序。结果显示该菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)。
由上可知，本申请提供一株高度耐铅性菌株MPEB0002917，该高度耐铅性菌株MPEB0002917能够在高浓度的铅环境中生存，并对铅具有极强的吸附效果，2000mg/L的浓度时24小时去除效率可高达93.75％，可用于去除污染土壤中的铅离子。将高度耐铅性菌株MPEB0002917制备成铅吸附剂，能够大规模的应用在去除重金属污染土壤中。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本申请的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (2)

1.一种耐铅菌，其特征在于，所述耐铅菌为弗氏柠檬酸杆菌，所述耐铅菌保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏编号为：GDMCC No:61961。
2.根据权利要求1所述的耐铅菌在铅污染的水或土壤治理中的应用。
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