[发明专利]用微生物还原锰的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，特别涉及一种用微生物还原锰的方法。

背景技术

锰是一种在地壳中含量很丰富过渡金属元素，它不仅在现代工业领域扮演着极其重要的角色，而且也是一种维持机体正常代谢的重要微量元素。自然界中游离态的锰主要以Mn(II)形式存在，对水和土壤等有一定的污染。而锰的高价态化合物如Mn(III)及Mn(IV)则多以不溶于水的氧化物形式存在，不会污染环境，反而其晶体还能吸附游离的重金属离子。微生物则是通过分泌胞外酶类直接氧化可溶Mn(II)为难溶或不溶的Mn(III)或Mn(IV)。

微生物冶锰技术是利用细菌将氧化态的Mn(III)及Mn(IV)还原为低价态的锰离子，此方法既清洁、环保、无毒而且高效。因为，用微生物还原锰以及建立微生物还原锰的体系，是本领域技术人员关注的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用微生物还原锰的方法，。该方法可以将重金属锰离子如Mn(IV)，用微生物还原为低价态的锰。该方法可用于微生物冶锰。

本发明的技术方案是：

用微生物还原锰的方法有以下步骤：

1)锰矿菌液配制：

刮取锰矿石表面得到锰矿石表面粉末3克，加去离子水约100ml，摇床震荡30min，得到原菌液；

2)微生物还原锰

a.用涂布法将菌液均匀涂布在蔗糖培养基平板培养基表面，取用3个平板，每个平板涂布不同的菌液量，保持26℃培养1～2天；

b.挑出菌落纯化，在固体蔗糖培养基中，26℃至30℃下恒温培养2天，长出单菌落；

将单菌落接种于已灭好菌的液体蔗糖培养基中，26℃下40r/min摇床培养，每隔3小时取样一次，每次的取样用低速离心机5000r/min离心5分钟，用甲醛肟分光光度法测取样液的锰离子吸光光度值；检测培养基中锰的含量，培养基中锰离子浓度升高，即微生物还原了高价锰。

c.具有还原性的单菌落菌株接种在液体蔗糖培养基中，在还原剂FeSO4，光通量为630Lm，摇床转速为30r/min～55r/min，温度为25～30℃的条件下，培养2～4天；

d.检测培养基中锰的含量，培养基中锰离子浓度升得越高，即微生物还原锰能力越强。

步骤2)的b中，用甲醛肟分光光度法测取样液的锰离子吸光光度值时，溶液中锰离子浓度随时间增大的单菌落菌株，具有将锰矿中氧化锰还原为二价锰的能力。

步骤2)的c中，在培养过程中保持液体蔗糖培养基PH值为4-5。

步骤2)的c中，FeSO4还原剂在培养体系中的终浓度为0.5-1％。

步骤2)的c中，培养温度为26℃。

步骤2)的c中，培养过程中，每隔0.5小时需取出培养瓶手动摇匀。

为保证微生物的还原性，在培养菌株的过程中摇床转速不能过高30r/min至55r/min，避免转速过大会使溶液中溶氧过大而氧化菌，使培养中菌株被氧化。培养温度设为26℃。

由于培养基中含有不容物锰矿，但转速又不能过大，所以培养过程中应每隔一段时间取出培养瓶手动摇匀，使菌与培养液充分接触。

在酸性条件下菌体表现出更强的还原能力，培养过程中保持培养液的PH为酸性，能加快细菌生长，缩短细菌对四价锰还原的时间，提高菌体对四价锰的还原能力。

本发明所述方法可以将重金属锰离子如Mn(II)，通过生物还原为为高价态的锰，锰可降低65％，对降低土壤中的重金属锰离子的含量，治理重金属锰如Mn(II)在土壤中的环境污染有着指导作用。

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明不仅限于这些例子。

附图说明

图1为锰标准曲线图；

图2为培养基锰离子含量的变化图。。

具体实施方式

一.试剂和仪器

1.菌种来源

本实施例使用的锰还原菌种来自于重庆市秀山县锰矿地区的软锰矿石表面和锰矿水中。

2.实验用培养基

蔗糖培养基：蔗糖75g/l，KH2PO41.5g/l，(NH4)2SO44.125g/l，KNO33.156g/l，MgSO4.7H2O 1.02g/l，酵母膏0.5g/l，锰矿10g/l.固体培养基则加琼脂2％--3％，湿热灭菌后使用。

本实施例中，该培养基既可用于培养种子液也用于菌种保藏。

3.分析测试方法

(1)菌体形态观察：简单染色法和革兰氏染色法、光学显微镜