[发明专利]一株粘质沙雷氏菌M7a及其在去除重金属离子中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株微生物及其在去除重金属离子中的应用，特别涉及一株粘质沙雷氏菌及其在去除重金属污染中的应用，属于微生物的检测及应用技术领域。 

背景技术

重金属广泛分布于大气圈、生物圈、岩石圈和水圈中，被排入环境后具有永久性，且有明显的累积效应，能够污染水体土壤并通过食物链循环最终在生物体内富集，从而严重的危害生态环境及人体健康。 

微生物治理重金属污染技术是国际上新兴起并不断探索发展的领域，利用微生物体系制备的生物吸附剂处理重金属污染，是目前实践证明最有发展前途的一种重金属污染治理方法。与传统的处理方法相比，其具有无二次污染、处理效率高、适应范围广、成本低等优点，在低浓度下，金属可被选择性地去除、分离回收。近十年来我国耐重金属微生物研究主要集中在微生物的性质及重金属对菌细胞的影响方面，而对于菌种筛选、菌种特征、生长条件研究较少。目前已分离的耐重金属种群少，菌体生长繁殖受栖息地环境的影响大，去除重金属的能力不强，还不能满足外部实际环境复杂的污染现状，迫切需要丰富其种群多样性，提高对重金属的去除能力。因此应加强具有高效修复能力的微生物的研究，在筛选大量耐重金属微生物的基础上，可将菌种驯化后进一步与适当的工艺结合构建高效去除重金属的工程菌，为微生物治理复杂环境的重金属污染提供更多选择。 

  

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，通过耐重金属菌株的富集驯化及筛选，从土壤和水体中筛选能够去除重金属的粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)M7a，建立合理有效的耐重金属菌株的筛选方法，并对筛选出的细菌去除重金属的作用效果进行评价，得到适合的去除重金属效果好的菌株。通过菌种驯化后进一步与适当的工艺结合，构建高效去除重金属的安全、有效、经济的工程菌产品。将产品应用于被重金属污染的土壤和水体中，提高重治理金属污染的效率，减少二次污染，降低成本，为微生物治理复杂环境的重金属污染提供更多选择。 

本发明的另一目的是提供上述菌株在去除重金属离子中的应用。 

该菌株于2014年2月18日被保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称CGMCC，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号：CGMCC No. 8829，分类命名：粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一株粘质沙雷氏菌M7a，所述粘质沙雷氏菌M7a对重金属离子Mn²⁺具有去除作用。 

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种从土壤和水体中筛选对重金属离子具有去除作用的方法，包括以下步骤： 

a.金属选择培养基的制备；

b.耐重金属菌株的富集驯化;

c.耐重金属菌株的筛选及复筛；

d.菌体对重金属去除能力的检测。

所述步骤a可以进一步包括：计算氯化锰[MnCl₂×4H₂O]中金属离子的质量分数，溶于去离子水中配成10g/L的贮藏液。配制基础培养基：牛肉膏蛋白胨培养基（g/L）—牛肉膏3.0，蛋白胨10.0，NaCl 5.0。基础培养基灭菌后，将金属贮藏液根据浓度要求添加于培养基中。 

所述步骤b可以进一步包括：取10g环境采集样品加入90mL液体牛肉膏蛋白胨培养基中富集培养，37℃ 150r/min培养24h；取1mL富集培养液分别接种于含0.1g/L不同金属离子的新鲜液体培养基，37℃ 150r/min培养；待金属选择培养基混浊后，从中取1mL培养液接种于含0.2g/L金属离子的液体培养基中，逐级类推提高金属离子浓度。根据菌体对各金属耐受程度的不同，选取较高浓度的耐受生长条件进行多次驯化培养。 

所述步骤c可以进一步包括：用接种环取最高耐受浓度培养物划线接种于含相应金属离子的固体平板上，37℃培养24～72h。根据平板菌落形态分别挑取单菌落再接种至液体金属选择培养基进行验证，循环三次，以获得金属耐受能力较好的纯菌株。 

所述步骤d可以进一步包括：将筛选获得的耐重金属单菌落分别接种于相应的适当浓度的液体金属选择培养基中，37℃ 150r/min培养24～48h。12000r/min离心5min，取上清用ICP-MS方法测定金属离子浓度。 

ICP-MS仪器测试条件：反射功率1550w，采样深度7mm，载气流量1.04L/min，雾化室温度2℃。Mn的积分时间为0.30S，重复测定3次。提升速度0.30rps，提升时间45S，稳定时间30S。