[发明专利]白色杆菌J1菌株及其应用

说明书

本发明公开白色杆菌属J1菌株及其应用。白色杆菌属J1菌株CGMCC No.21284自四川阿坝藏族羌族自治州九寨沟县九寨沟自然风景区的钙华固体样本中筛选得到，能够矿化培养基中的钙，将培养基中钙离子转化为碳酸钙。在实验室条件下经28d培养，J1菌株的钙矿化/沉钙效率高达到平均97％，工业应用前景大。J1菌株适用的钙矿化/沉钙培养条件是pH 6～7、20℃～35℃。J1菌株的钙矿化/沉钙反应没有副产品，对环境高度友好安全，明显优于现有常见具有沉钙用途的微生物。本发明同时提供白色杆菌属J1菌株的多种用途，以及以白色杆菌属J1菌株为效用成分的沉钙产品。

技术领域

本发明涉及一种白色杆菌属微生物，特别是涉及一种钙矿化/沉钙菌J1菌株，属于工业微生物技术领域。

背景技术

地球表面，对形成碳酸盐岩起主要影响的微生物主要包括细菌、真菌、藻类和多细胞生物，所形成的大部分矿物沉淀为碳酸钙。该现象被称之为微生物诱导碳酸钙沉淀（Microbial induced carbonate precipitation，MICP）或者称微生物诱导矿化作用。利用微生物诱导环境中钙离子沉淀为碳酸钙的矿化过程具有十分广泛的现实或者潜在应用领域。包括固定化二价重金属和放射性核素的修复、石灰石文物的修复、岩土工程性能改良方面等。

现有技术一般认为MICP微生物属于氨化细菌的范畴，大都分布在厚壁菌门，然而在变形菌门、放线菌门和真菌界等亦发现了产脲酶菌，芽孢杆菌科的细菌是目前发现的具有前景的一类产脲酶微生物，如Bacillus和Sporosarcina属。产脲酶菌也是现有技术公开最多的具有钙矿化作的微生物。产脲酶菌水解尿素生产氨和碳酸。氨的后续水解通过产生OH^-来增加pH值，碳酸的解离产生碳酸氢盐。在这个过程中，通过尿素水解增加碱度，同时产生副产物氨，有利于溶液中钙以碳酸钙形式沉淀。产脲酶菌引导的沉钙作用，最大的缺陷是副产物包含氨，对环境造成直接二次污染。现有技术公开的另一类矿化作用细菌是从海水或海底沉积物中分离出的细菌。例如，Thalassospira sp.、Halomonas sp.、Bacillus pumilus和Pseudomonas grimontii。此4株细菌均能诱导碳酸盐沉淀，并具有碳酸酐酶活性。但其沉钙效率较低，分别仅14%、46%、43%、35%。实际工业应用会造成钙源的极大浪费。

现有技术尚未涉及白色杆菌属（Leucobacter sp.）微生物的矿化作用，也没有公开过任何一株具有矿化作用的白色杆菌属（Leucobacter sp.）菌株。

发明内容

本发明的目的就是提供一种白色杆菌属（Leucobacter sp.）菌株。该菌株具有钙矿化的工业用途。

为实现上述目的，本发明首先提供一种白色杆菌属菌株，其技术方案如下：

一种白色杆菌属（Leucobacter sp.）J1菌株，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期2020年12月03日，保藏编号CGMCC No.21284。

白色杆菌属J1菌株CGMCC No.21284是自四川阿坝藏族羌族自治州九寨沟县九寨沟自然风景区的钙华固体样本中筛选得到。筛选过程为：钙华物固体样品水溶液接种至B4固体培养基中，30℃恒温避光培养进行初筛，培养18d后，用盐酸检测，挑选疑似含有目的菌株的菌落，挑取单菌落接种至LB 固体培养基进行分离纯化，30℃恒温避光培养3d；再将分离纯化的单菌落接种至B4 液体培养基，30℃避光培养进行复筛；培养7d结束，吸取B4培养基中菌液接种在LB培养基上分离获得纯菌株。