专利名称：一株对重金属具有耐受性的菌株及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐受多种重金属的菌株以及利用该菌株制备生物吸附剂的应用方法。
背景技术：
工业化发展带来严峻的重金属污染，由于其不可降解和生物累积特性，对生态环 境和人类健康构成了巨大威胁。传统的废水处理方法主要有沉淀，吸附，电解，膜分离等。但 这些方法普遍存在投资成本高，存在二次污染，对痕量重金属处理效果差等缺点。生物吸附 因其成本低廉，材料来源广泛等优点逐渐成为研究热点。从受重金属污染的土壤中分离筛选出的微生物，因受生存环境中重金属的胁迫， 既能对重金属有一定耐受性，又能对重金属具有高效吸附能力，因此具有成为高效重金属 吸附剂的潜力。但是，目前国内外学者在生物吸附方面开展的研究工作主要集中在真菌、藻 类、酵母等，而以细菌作为生物吸附剂材料的国内外报道较少。细菌是近地表环境中分布最 广、生物量最大的生物类型。细菌细胞表面通常都有多种带负电荷的功能基团，如羧基、磷 酰基、羟基等，因此表现出显著的亲金属特性，且以细菌作为吸附剂具有效率高、选择性强 和吸附容量大等特点，是理想的吸附材料之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的重金属耐受细菌，该菌株具有重金属高耐受性， 并可利用其制备高效重金属吸附剂，将其用于重金属污染治理，操作简单，价格低廉，环境 友好。一株对重金属具有耐受性的菌株Pannonibacter phragmitetus Tl的保藏号为 CGMCCNo. 4280 该菌适合培养条件为胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，单一重金 属，自然 pH。所述的单一重金属分别是 Pb2+、Mn2+、Cr6+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+， 浓度为0. lg/L。所述的菌株应用于去除水中重金属；具体用于制备去除水中重金属的生物吸附 剂；特别是制备去除铅的生物吸附剂。将所述的菌株活化、培养、收集、洗涤、烘干、研磨，制成粉末状生物吸附剂。具体如 下(1)将所述的菌株划线接种至新鲜的固体培养基上，30°C培养48h，进行活化；(2)挑取生长出的单克隆菌落接种到液体培养基中，在3(TC、120r/min振荡培养 Mh，获得对数生长期菌液；(3)再以体积分数为2%的接种量将菌液接入液体培养基中，振荡培养12h，(4)经5000r/min离心20min收集菌体，并用去离子水洗涤3次，收集湿菌体80°C 烘干至恒重，磨细即可。
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所述的固体培养基组分为胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，琼脂 15g，pH7.0;所述的液体培养基组分为胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L， ρΗ7· 0。本发明采集湖南某厂铬污染土壤，经过筛选和分离得到一株细菌，经鉴定，其 16s rRNA 基因序列于 Pannonibacter phragmitetusl6S rRNA 有 99 % 的相似性，命名为 Pannonibacter phragmitetus Tl。该细菌已于2010年10月四日向中国微生物菌种保藏 管理委员会普通微生物中心(CGMCC)提交生物保藏，保藏号为CGMCC No. 4280。利用菌株可 制得生物吸附剂，用于含铅废水处理。本发明中，分离、纯化细菌的过程为1、取采自湖南某厂的铬污染，磨细过筛，按比例溶于含无菌蒸馏水的三角瓶中， 30°C恒温振荡箱(130r/min)培养30min，取出三角瓶置于水平桌面静置30min ；2、取上清液涂布于含Cr6+固体培养基上，30°C恒温培养箱培养；3、4他后挑取已生长的菌落分别接种至不同重金属固体培养基中，30°C恒温培养 箱培养；4,48h后挑取在不同重金属培养基中均生长的单菌落培养。所述的土样与无菌水的比例为1 100。所述的含Cr6+固体培养基为胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L， Cr6+O. lg/L，琼脂 15g/L，自然 pH。所述的重金属固体培养基为胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，单 一重金属，琼脂15g/L，自然pH。所述的单一重金属分别是此2+、Mn2+、Zn2\Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+，浓度为 0.lg/L。本发明具有如下优点1.本发明所述的细菌只需提供C源、N源和无机盐即可在不同重金属培养环境中 存活并生长，生命力强，生长速度快，生物量大，对多种重金属均有较高的耐受性，耐受金 属种类多、耐受浓度高。2.本发明所述的的生物吸附剂在制备时只需将保藏菌种活化、培养、收集、洗涤、 烘干、研磨即可制得所述的吸附剂，操作简单，成本低廉。3.本发明所述的吸附剂对铅离子的最大吸附量大于67mg/g，吸附容量高于目前 常见的细菌类吸附剂。基于死体细菌，相比活体生物吸附剂，无需外加营养源，且不存在重 金属毒害作用，更易保存和运输，适应范围广泛。4.本发明所述的吸附剂吸附完成后可通过焚烧以生物矿砂的形式加以回收。在整 个培养、制备过程中不加入任何有机溶剂，以菌体为生物吸附剂，无二次污染，生态风险小。
图1 本发明的菌株的菌落形态图；图2 本发明的菌株的系统发育分析树；图3 本发明的吸附剂吸附铅的效果图。
具体实施例方式以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。实施例1 菌株形态特征及及生物学鉴定1.形态特征将单克隆菌落划线接种至LB固体培养基中，将平板倒置于恒温培养箱，30°C培养 1 3天，观察其菌落形态。Pannonibacter phragmitetus Tl圆斑，黄色，表面干燥，中间 略有突起，无扩散，见图1。2.生理生化特性革兰氏染色、氧化酶试验、接触酶试验、细菌的运动性试验、糖醇类的氧化发酵试 验(包括葡萄糖、乳糖、半乳糖、果糖、木糖、蔗糖、麦芽糖、甘露醇)、利用糖醇的产气试验、 甲基红试验、V-P试验、吲哚试验、硝酸盐还原试验、H2S产生试验、精氨酸双水解酶试验、柠 檬酸盐利用试验、脲酶试验、淀粉水解、石蕊牛奶试验、明胶液化试验，结果见表1。表1 本发明的菌株生理生化指标表
权利要求
1.一株对重金属具有耐受性的菌株PannonikiCter phragmitetus Tl，其特征在于，所 述菌株的保藏号为CGMCCNo. 4280。
2.权利要求1所述的菌株应用于去除水中重金属。
3.权利要求1所述的菌株应用于制备去除水中重金属的生物吸附剂。
4.根据权利要求3所述的菌株的应用方法，其特征在于，所述的菌株应用于制备去除 水中重金属铅的生物吸附剂。
5.根据权利要求3所述的菌株的应用方法，其特征在于，将所述的菌株活化、培养、收 集、洗涤、烘干、研磨，制成粉末状生物吸附剂。
6.根据权利要求3或4或5所述的菌株的应用方法，其特征在于，所述的生物吸附剂的 制备方法具体如下(1)将所述的菌株划线接种至新鲜的固体培养基上，30°C培养48h，进行活化；(2)挑取生长出的单克隆菌落接种到液体培养基中，在30°C、120r/min振荡培养Mh， 获得对数生长期菌液；(3)再以体积分数为2%的接种量将菌液接入液体培养基中，振荡培养12h；(4)经5000r/min离心20min收集菌体，并用去离子水洗涤3次，收集湿菌体80°C烘干 至恒重，磨细即可。
7.根据权利要求6所述的菌株的应用方法，其特征在于，所述的固体培养基组分为胰 蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，琼脂15g，pH7. O ；所述的液体培养基组分为 胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，pH7. O。
全文摘要
本发明公开了一株对重金属具有耐受性的菌株Pannonibacter phragmitetusT1及其应用。菌株Pannonibacter phragmitetus T1保藏号CGMCC No.4280。该细菌能够耐受Pb2+、Cr6+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+等多种重金属，特别对Pb2+和Mn2+的耐受浓度分别达到2000mg/L和1000mg/L以上。将菌种活化、培养、收集、洗涤、烘干制得能去除重金属的吸附剂，对重金属Pb2+的最大吸附量可达67.97mg/g。
文档编号C12N1/20GK102127517SQ20101059672
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者杨志辉, 柴立元, 苏艳蓉, 闵小波, 陈跃辉 申请人:中南大学