[发明专利]一种罗伊氏短芽孢杆菌ZJB19162及其应用

说明书

本发明公开了一种罗伊氏短芽孢杆菌ZJB19162及其在混凝土裂缝修复中的应用，属于微生物技术领域。所述罗伊氏短芽孢杆菌ZJB19162于2020年1月13日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2020045。该菌株从浙江工业大学朝晖校区古运河边的土样中分离获得，其代谢产物可与环境中的钙离子高效结合形成方解石，可有效修复混凝土微裂缝。此外，该菌株具有很好的热稳定性和酸碱稳定性，作为混凝土裂缝修复应用时可以适应不同酸碱度环境。菌株ZJB19162具有作为生物修复制剂进行混凝土裂缝自修复的潜力和应用前景。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种罗伊氏短芽孢杆菌ZJB19162及其在混凝土裂缝修复中的应用。

背景技术

混凝土因其抗压强度高，延展性好，价格低廉被广泛应用于建筑材料中，但传统水泥建筑在使用一段时间之后，由于塑性收缩，热应力，沉降，干燥收缩，风化，自然侵蚀、钢筋腐蚀，或由于施加负荷等多种因素的作用，混凝土会出现微开裂或局部损伤，这将影响其力学性能和耐久性能，进而影响其正常使用及服役寿命，其内部钢筋亦会暴露出来而被腐蚀，给建筑带来安全隐患。

传统的修复技术是使用人造高分子材料修补裂缝，虽然在一定程度上能有效修复微裂缝，但存在修复时间长、效果不佳、修复过程难以调控等问题。

目前的一种新型修复技术为在水泥中添加能够适应碱性环境并可进行生物矿化的微生物孢子，一旦有裂缝出现，就会激活该种微生物并利用乳酸钙作为钙源进行生物矿化，从而修补裂缝。

如De Muynck等利用球形芽孢杆菌，将石灰试件放入含有尿素和氯化钙的矿化培养基中进行矿化沉积试验，5d后在石灰试件裂缝表面有检测到50μm菱形方解石晶体生成，试件整体重量增加0.3-1.1g，与未处理的石灰试件相比，水渗透性明显下降(Influence ofurea and calcium dosage on the effectiveness of bacterially induced carbonateprecipitation on limeston.Ecological Engineering,2010,36(2)：99-111)。

专利文献CN 104403959A公开了一种高效钙矿化嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp.H4，该菌种能够在低细胞浓度下(5×10⁷个/ml)对钙离子进行转化，矿化作用在20-37℃、pH9.0-11.0下进行，钙矿化率高达96.4％。

利用微生物诱导碳酸钙沉积实现对混凝土裂缝的修复既节约了能源，也减少了碳的排放，无疑是一种环境友好型的修复技术，因此，开发一种更高效的混凝土裂缝自修复生物制剂对微生物和建筑材料交叉技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效的钙离子矿化细菌，其代谢产物可与环境中的钙离子高效结合形成方解石，用于修复混凝土微裂缝，为混凝土自修复生物制剂的开发提供新的理论依据和技术支持。

本发明具体通过以下技术方案实现：

本发明从浙江工业大学朝晖校区古运河边的土样中分离得到具有高脲酶活力的菌株ZJB19162，提取所述的菌株ZJB19162的16S rDNA片段，扩增16S rDNA片段，测得的16S序列如SEQ ID NO.1所示。将所测得的16S序列在美国国立生物信息中心(NCBI)数据库进行比对，ZJB19162与已知菌株Brevibacillus reuszeri strain NBRC 15719聚类于同一分支，亲缘关系最近，相似度高达99.93％，从而确定了ZJB19162在分类上属于罗伊氏短芽孢杆菌(Brevibacillus reuszeri)，将其命名为罗伊氏短芽孢杆菌ZJB19162(Brevibacillusreuszeri ZJB19162)。