[发明专利]一种厌氧耐酸梭菌及其应用

说明书

本发明公开了一种厌氧耐酸梭菌及其应用，涉及微生物技术领域。本发明的一种厌氧耐酸梭菌，命名为耐酸梭菌(Clostridium acidisoli)CK74X，已于2022年10月17日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，地址：广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为GDMCC No:62805。本发明的耐酸梭菌CK74X具有很强的生存能力和耐受性，在寡营养、高砷毒性的尾矿区仍具有砷污染修复能力；本发明的耐酸梭菌CK74X对无机砷具有高效的挥发作用，在低浓度条件下挥发率可达92％，在高浓度条件下的挥发率亦可达55％。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种厌氧耐酸梭菌及其应用。

背景技术

我国有色金属矿区产量占全球首位，矿山开发在带来巨大经济利益的同时不可避免地对环境造成严重威胁。随着矿石的开采，大量的重(类)金属被活化释放，随着固-液-气三相的循环进入到动、植物体内，再经由食物链进入并危害人体。其中类金属砷在矿石中分布广、含量高、毒性强，极大的威胁到人类的生产生活。砷主要以无机态形式存在，有-3、0、+3和+5价。-3价砷主要是以砷化氢的形式存在于大气中，为无色气体；0价砷虽然无毒，但其极易被转化，很难存在于自然环境中；+3价砷毒性最强，常存在于厌氧环境中；+5价的砷主要存在于有氧环境中，其迁移性和毒性都较+3价的砷弱。

目前砷污染的修复主要有物理、化学、生物手段。物理修复手段包括利用生物炭、铁基材料、硅胶、树脂等材料对砷进行吸附；利用格栅、滤网等材料进行过滤等。物理修复方法常用于较大尺度的实地修复，它们能快速提高土壤/水环境质量，但效果维持时间有限，有些材料较由于回收困难导致修复成本高及二次污染。化学修复主要是利用化学试剂通过氧化、沉淀、离子交换、钝化等方式对砷进行降毒和/或固定，通常与物理方法联合使用。化学法的优点在于效率高且可商业化，但缺点在于化学试剂使用的剂量较难掌控，剂量较少会造成修复不彻底，剂量较多会造成环境的二次污染。而生物修复是一种比较有前景的修复方式，该方法投入小，环境扰动小，并且可以持续发挥功效。其主要是利用动物、植物、微生物本身对砷的抵御机制改变环境中砷的形态，从而达到固定或降毒等目的。植物、动物需要氧气，主要针对地表的污染修复，而深层水土的厌氧环境则需要利用微生物进行修复。

微生物通过挥发修复水土中砷污染是近年来的研究热点。目前已发现并已成功纯培养出的菌株不多，尤其是厌氧条件下具有砷挥发功能的微生物。此外，目前已发现的微生物大部分存在于营养丰富的水土中，在砷污染浓度更高且营养贫瘠的有色金属矿区从未发现。因此利用已有研究的微生物菌剂修复寡营养、高砷毒性的矿区地下水存在技术难点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种厌氧耐酸梭菌及其应用，本发明的厌氧耐酸梭菌具有很强的生存能力和耐受性，能通过砷的甲基化行为挥发污染水土中的As(III)，从而降低污染水土中砷的含量，在寡营养的深层水土砷污染修复方面具有很大的潜能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种厌氧耐酸梭菌，所述菌株命名为耐酸梭菌(Clostridium acidisoli)CK74X，已于2022年10月17日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，地址：广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为GDMCC No:62805。本申请发明人通过大量的实验筛选，最终从寡营养、高砷毒性的一矿区中筛选得到一种厌氧耐酸梭菌。经实验发现，该耐酸梭菌CK74X具有高效挥发深层污染水土中无机砷的功能，本发明的耐酸梭菌CK74X能通过甲基化作用对砷进行挥发，搭配其他物理化学手段收集挥发出的气态砷，可达到污染水土中砷的减量以及砷回收再利用。相比通过其他途径修复砷污染的微生物而言，本发明方法不会存在砷被转化后再次被释放的风险，并可实现砷的回收再利用，对砷的修复更加高效彻底，环境扰动小，还可产生一定的经济效益。

作为本发明所述的厌氧耐酸梭菌的优选实施方式，所述耐酸梭菌CK74X的16SrRNA基因序列如SEQ ID NO.1所示。