本发明属于重金属污染生物防治,具体涉及一种蜡状芽孢杆菌及其筛选方法和应用。
背景技术:
1、随着采矿、电镀、金属加工等工业的发展,重金属污染日益严重,严重威胁人类生命安全及健康。目前,主要依靠物理方法、化学方法及生物方法来处理重金属污染的土壤及水体。其中传统的处理方法有离子交换法、氢氧化钠沉淀法、电解、膜处理技术、过滤、化学氧化还原法等,但成本高、不可循环再生、周期长。
2、γ-pga(γ-聚谷氨酸)由于含有大量游离的-cooh、-nh-基团,能够很好地吸附重金属,可利用多种微生物合成,且具有环境友好、可降解、无毒、生物相容、强吸水性等特点,是良好的重金属离子吸附剂。目前,γ-pga也作为天然高分子材料,被广泛应用于农业、化妆品、医药、食品等多个领域,逐渐代替石化高分子材料,符合可持续发展战略要求。近年来,也有多篇文章报道了利用γ-pga对土壤及水体进行改良和修复的研究成果,如mclean等研究了b.licheniformis制备的阴离子型γ-pga对重金属cr3+等离子的吸附能力,发现γ-pga能有效吸附重金属。
3、因此,研究开发一种高产γ-pga而达到吸附土壤重金属镉的菌种变得非常重要。
技术实现思路
1、本发明旨在解决上述技术问题,提供一种蜡状芽孢杆菌,其能够吸附重金属镉,降低有效态镉含量,从而减少植物及水生动植物对其的吸收、降低重金属其对人类生命安全及健康的危害。
2、本发明的技术方案为:
3、一种蜡样芽孢杆菌,其命名为蜡状芽孢杆菌(bacillus cereus)γ-pga12,所述菌株保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏号为:gdmcc.no:64064。蜡状芽孢杆菌(bacillus cereus)γ-pga12的核苷酸序列如seq id no:1所示。
4、本发明还提供所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,包括以下步骤:
5、(1)采集土壤样品:采集不同地方镉污染的土壤样品,每个地方的土壤样品按照相同重量比例混合后,冷藏;
6、(2)土壤菌悬液的制备:取冷藏的土壤样品,按照料液比为1g:9ml将土壤样品加入到lb液体培养基中,在28℃、220r/min下振荡培养48h,室温放置20min,得到土壤菌悬液;
7、(3)菌株的分离和纯化:取土壤菌悬液涂布在lb营养琼脂培养基上,恒温培养,在选择培养基上画线,黑暗培养,培养结束后,颜色从红色变为黄色,即为蜡状芽孢杆菌(bacillus aerius)γ-pga12。
8、优选地,本发明蜡状芽孢杆菌的筛选方法的步骤(2)中,lb液体培养基由以下原料制成:胰蛋白胨10g,酵母浸粉5g,氯化钠10g,蒸馏水1000ml。
9、优选地,本发明蜡状芽孢杆菌的筛选方法的步骤(3)中,lb营养琼脂培养基由以下原料制成:胰蛋白胨10g,酵母浸粉5g,氯化钠10g,琼脂15g,蒸馏水1000ml。
10、优选地,本发明蜡状芽孢杆菌的筛选方法的步骤(3)中,1l的选择培养基中,含葡萄糖10g,酵母提取物5g,l-谷氨酸5g,磷酸二氢钾0.5g,磷酸氢二钾0.5g,七水硫酸镁0.1g,中性红0.06g,琼脂1.5g。
11、优选地,本发明蜡状芽孢杆菌的筛选方法的步骤(3)中,土壤菌悬液为lb营养琼脂培养基体积的1%。
12、优选地,本发明蜡状芽孢杆菌的筛选方法的步骤(3)中,在37℃下恒温培养24h;在37℃下恒温黑暗培养48h。
13、优选地,本发明蜡状芽孢杆菌的筛选方法的步骤(1)中,镉污染的土壤样品为有效态镉含量为0.2mg/kg及以上的土壤。
14、本发明所述蜡状芽孢杆菌在制备去除土壤中重金属镉制剂中的应用,所述制剂中,蜡状芽孢杆菌(bacillus cereus)γ-pga12浓度为1×108cfu/ml。
15、由于采用上述技术方案,本发明的有益效果为:
16、1、本发明的蜡状芽孢杆菌能够产γ-pga而吸附重金属镉,降低有效态镉含量,从而减少植物及水生动植物对其的吸收、降低重金属其对人类生命安全及健康的危害。
17、2、采用本发明方法筛选蜡状芽孢杆菌生长速度快,培养周期短,培养基成分简单。
18、菌种保藏说明:本发明的蜡状芽孢杆菌(bacillus cereus)γ-pga12,于2023年11月24日,保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc),保藏地址:广州市先烈中路100号,广东省科学院微生物研究所,其保藏编号为gdmcc no:64064。
1.一种蜡状芽孢杆菌,其特征在于:其命名为蜡状芽孢杆菌(bacillus cereus)γ-pga12,所述菌株保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏号为:gdmcc.no:64064。
2.如权利要求1所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.如权利要求2所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于:所述步骤(2)中,lb液体培养基由以下原料制成:胰蛋白胨10g,酵母浸粉5g,氯化钠10g,蒸馏水1000ml。
4.如权利要求2所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于:所述步骤(3)中,lb营养琼脂培养基由以下原料制成:胰蛋白胨10g,酵母浸粉5g,氯化钠10g,琼脂15g,蒸馏水1000ml。
5.如权利要求2所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于:所述步骤(3)中,1l的选择培养基中,含葡萄糖10g,酵母提取物5g,l-谷氨酸5g,磷酸二氢钾0.5g,磷酸氢二钾0.5g,七水硫酸镁0.1g,中性红0.06g,琼脂1.5g。
6.如权利要求2所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于:所述步骤(3)中,土壤菌悬液为lb营养琼脂培养基体积的1%。
7.如权利要求2所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于:所述步骤(3)中,在37℃下恒温培养24h;在37℃下恒温黑暗培养48h。
8.如权利要求2所述蜡状芽孢杆菌的筛选方法,其特征在于:所述步骤(1)中,镉污染的土壤样品为有效态镉含量为0.2mg/kg及以上的土壤。
9.如权利要求1所述蜡状芽孢杆菌在制备去除土壤中重金属镉制剂中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:所述制剂中,蜡状芽孢杆菌(bacilluscereus)γ-pga12浓度为1×108cfu/ml。