[发明专利]铁还原丛毛单胞菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及新菌种筛选技术领域，具体的说，涉及一种铁还原丛毛单胞菌及其应用。

背景技术

Fe(III)和腐殖质是土壤中大量存在的两种组分。Fe(III)主要以难溶性氧化铁形式存在，在地壳中平均含量约为5.6％，是厌氧土壤中自然丰度最高的电子受体。腐殖质是富含醌基的、非均相的天然有机混合物，是土壤有机质的主体，约占有机碳总量的60～80％，在土壤肥力、农业可持续发展、环境保护等方面都具有重要作用。

腐殖质还原又称为腐殖质呼吸，是指微生物通过呼吸作用，将电子转移至土壤中的腐殖质，将氧化态的腐殖质还原成还原态腐殖质，菌体在代谢过程中获得能量的过程；近年的研究表明，腐殖质可在厌氧环境中充当有机物矿化的电子受体，加速有机污染物的降解。Fe(III)还原又称Fe(III)呼吸，是指微生物通过呼吸作用将电子转移至细胞外的铁氧化物表面，将Fe(III)还原成Fe(II)，并从这一过程中获得能量的过程。腐殖质和Fe(III)呼吸的直接后果是将氧化态腐殖质转化为还原态，将Fe(III)转化为Fe(II)，为有机物矿化与污染物还原修复提供基本驱动力。据估计，在某些淹水土壤与淡水沉积物中，Fe(III)/腐殖质呼吸直接导致了80％以上的有机碳矿化，其贡献超过硝酸盐呼吸、硫酸盐呼吸、产甲烷作用等其它厌氧代谢方式的总和。腐殖质与Fe(III)还原条件下的污染物原位生物修复技术已成为国际热点领域。

腐殖质与Fe(III)还原是由特定微生物介导的酶促反应，具有腐殖质与Fe(III)还原活性的细菌是反应得以进行的关键。目前，已经发现腐殖质与Fe(III)还原细菌100多株，主要分布于地杆菌属(Geobactersp.)、希瓦氏菌属(Shewanella sp.)、脱硫杆菌属(Desulfitobacteriumsp.)、脱硫弧菌属(Desulfomicrobium sp.)等几个属。这些菌株尚存在以下缺陷：1)大多数菌株只能在严格厌氧环境中生存，不利于大规模生产与实际应用；2)菌株的电子供体利用谱较窄，只能利用乙酸、乳酸等小分子量有机物作为电子供体，不能利用葡萄糖、蔗糖等分子量较大的有机物，对实际应用的环境要求相对较高。至今尚未发现具有腐殖质还原或Fe(III)还原活性的丛毛单胞菌。

发明内容

本发明的目的在于提供具有腐殖质还原和铁还原活性的铁还原丛毛单胞菌。

本发明的另一个目的在于提供上述铁还原丛毛单胞菌在腐殖质还原或三价铁还原中的应用。

本发明分离筛选所得的铁还原丛毛单胞菌(Comamonasferrireducens)CY01为革兰氏阴性菌，长杆状，于2007年3月12日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，编号为：CGMCC 1968。

一、菌种的分离、纯化