[发明专利]一种具有铁还原能力的菌种及其应用

说明书

本发明公开了一种具有铁还原能力的菌种及其应用，菌株名称为Desulfotomaculum ferrireducens sp.nov.GSS09，保藏编号为CGMCC No.11762及其在不溶性铁氧化物还原中的应用。发明人从堆肥样品中分离纯化得到一株Desulfotomaculum属菌株GSS09，多相分类学结果鉴定GSS09是分类学上的新种(Desulfotomaculum ferrireducens sp.nov.)。菌株GSS09具有在高温厌氧条件下对不溶性铁氧化物的还原作用，且还原率可达到35%；在可溶性电子介体的存在下最高还原率接近50%。由于土壤中含有大量电子中介体，因此该菌在土壤修复方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一株新菌种及其在环境修复中的应用，具体涉及一株厌氧菌GSS09的分离鉴定，及其在铁还原中的应用，属于微生物系统分类和环境生物技术领域。

背景技术

铁是地壳中含量居第四位的元素，平均含量约为5.6%。在pH中性的自然环境中，铁通常以难溶性的固相矿物的形式存在，如针铁矿、赤铁矿、水铁矿等。在厌氧土壤中，如水浸土壤和深层土壤中，Fe(Ⅲ)为丰度最高的电子受体，这些Fe（Ⅲ）矿物表面带有电荷、具有巨大的比表面积及强烈的反应活性，是土壤和陈济环境中最重要的吸附剂与催化剂，直接影响养分的利用效率及重金属、有机污染物的转化。例如，研究已经证实，铁氧化物的微生物还原过程，常耦联各种含氮染料的降解、有机氯农药(R-Cl, 如DDT 等)的脱卤还原以及重金属和放射性元素Mn(IV)、Cr(VI)和U(VI)的还原。另外，更重要的是，Fe(Ⅲ)的微生物还原能够通过基底竞争机制抑制产甲烷过程，从而有利于温室气体甲烷的减排。总之Fe（Ⅲ）矿物的微生物还原在环境修复中发挥着重要的作用。

厌氧环境中的嗜热菌由于可以提高生物降解速率，高温杀死病原微生物，提高有机物降解效率而被越来越多研究者所关注。革兰氏阳性菌是十分重要的微生物功能类群，在多种厌氧土壤中占据优势地位，对于土壤污染物处理、重金属解毒等具有巨大作用。因此，对嗜热革兰氏阳性微生物新种进行铁氧化物还原的探讨不仅具有重要的研究价值，而且在土壤修复的实践中也具有指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一株新菌种：Desulfotomaculumsp. GSS09。

本发明的另一个目的在于提供上述菌株在铁氧化物还原中的应用。

发明人通过筛选得到一株具有铁氧化物还原能力的新菌种：Desulfotomaculumsp. GSS09，并于2015年11月30日将菌株转入中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行专利保藏，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏中心于2015年11月30日收到申请人提供的菌株并鉴定存活。保藏中心给予该培养物的保藏号为CGMCC No. 11762，建议的分类命名为Desulfotomaculumsp. GSS09。

本发明的新菌种：Desulfotomaculumsp. GSS09可以在厌氧条件下可利用腐殖质和三价铁为电子受体，加速有机物的降解。使用本发明的新菌株，可以制备得到高效的土壤原位修复微生物制剂。

此外，本发明的新菌种Desulfotomaculumsp. GSS09的最佳生长温度为50℃，接种在堆肥物后进行堆肥处理的过程中，可以有效去除其中的难降解有机污染物。

附图说明

图1为菌株GSS09细胞的透射电镜图；

图2菌株GSS09细胞的超薄切片电镜图