一种耐重金属汞的真菌菌株及其应用的制作方法

文档序号:12457026阅读:661来源:国知局

本发明属于生物技术领域或者环境治理技术领域,涉及用于治理重金属汞污染的菌株,以及获得该菌株的方法及该菌株在重金属汞污染治理中的应用。



背景技术:

汞及其化合物是重要的工业原料,被广泛应用于冶金、化工、电子、油漆、塑料、制药、农药等领域,但在大量使用汞及其化合物后,含汞物质会通过各种途径进入环境中,引起严重的环境污染问题。汞重金属盐类难以去除,因此会在自然环境中长期存在,并且会通过食物链富集危及人类健康,如在日本水俣出现的“水俣病”。慢性汞中毒会出现头痛、精神迟钝、肢体麻木和疼痛、 头晕、运动失调、肌肉震颤等症状。

汞污染的治理方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性碳吸附法、离子交换法、过滤法、电解法、羊毛吸收法、微生物法等。其中,微生物法是近年来新兴的方法,具有无二次污染、适用范围广、成本低等优势。

中国专利CN 105502686 A采用E.coli将污水中的二价汞离子转化成氯化低汞沉淀沉积在水底,从而降低水中的含汞量,可治理的汞浓度为200 ug/L;中国专利CN 104560736 A采用真菌Fusarium oxysporum作为吸附剂吸附污水中汞,进而降低水体中的汞含量,可治理的汞浓度为50 mg/ml。目前,微生物法治理的污水中的汞浓度均较低,因此寻找一种高耐汞性性能的微生物用于高浓度汞离子的去除具有重要意义。



技术实现要素:

本发明的技术目的在于提供一株新型的耐受并吸附重金属汞的出芽短梗霉菌菌株,用于去除重金属汞。

具体的,本发明的技术方案如下:

一株耐重金属汞的出芽短梗霉菌菌株,其中,该菌株分类命名为Aureobasidium pullulans F134M,保藏于广东省微生物菌种保藏中心保藏,保藏编号为:GDMCC NO:60070。

其中,本发明的菌株是经过原始菌株Aureobasidium pullulans F13通过化学诱变获得。

本发明所述的方法,其中,原始菌株Aureobasidium pullulans F13 筛选、鉴定的具体操作步骤为:

(1)将来自新疆地区某重金属污染的土壤溶于无菌生理盐水中后进行梯度稀释,选取10-2、10-3、10-4稀释液分别涂布于含重金属的分离培养基平板上,每个梯度3个重复,置28℃培养。待长出菌落后挑取形状、大小、颜色等不同的菌落分别划线接种于相应的平板,直至无杂菌落。

(2)经培养筛选后确定的F13菌株于28℃培养6-7d,观察形态,菌落初期为白色、粘稠,后期转为棕黑色,凸起。参照《真菌鉴定手册》对F13菌株进行系统生理生化鉴定,经生理生化检测确定F13菌株为Aureobasidium属菌。

(3)通过PCR获得F13菌株的LSU rDNA序列,经序列测定及BLAST同源性对比与进化分析,结果表明F13菌株与Aureobasidium pullulans var. subglaciale EXF-2480LSU rDNA的同源性为100%,因此将F13菌株命名为Aureobasidium pullulans F13。

本发明所述的方法,其中,诱变原始菌株Aureobasidium pullulans F13获得Aureobasidium pullulans F134M的具体操作步骤为:

(1) 将出发菌株Aureobasidium pullulans F13进行化学诱变,得到突变株,其中,化学诱变的条件是化学诱变剂的浓度为0.05-0.2 mol/L,诱变时间为20-60min。

(2)将步骤(1)所得的突变菌株涂布于分别含有高浓度重金属汞的选择性固体培养基平板,培养,得到耐受高浓度重金属汞的出芽短梗霉菌。

(3)对步骤(2)所得的耐受重金属的菌株的抗性稳定性进行考察,最终选定一株抗性稳定的菌株,命名为Aureobasidium pullulans F134M。

(4)其中,化学诱变剂包括N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍、氮芥、亚硝酸等。

本发明菌株能够耐受重金属汞,对汞的最高耐受浓度为700 mg/L。

本发明的菌株对重金属汞具有吸附作用,当汞浓度≤200 mg/L时,吸附率均能达到99%。

本发明所述的菌株在水体和土壤重金属污染治理中的应用。

具体的,耐重金属汞菌株Aureobasidium pullulans F134M在吸附重金属汞方面的应用过程为:

Aureobasidium pullulans F134M接种于发酵培养基中,在28℃、转速150-200rpm条件下震荡培养6-7d,得到发酵液。将发酵液离心,去除培养基,获得菌体。将菌体置于分别含有汞的重金属污染水中,吸附24-72h。

本发明的有益效果在于:

本发明获得的突变株Aureobasidium pullulans F134M,能够耐受重金属汞,其中,对汞的最高耐受浓度为700 mg/L,比原始菌株提高了40%。

本发明获得的突变株Aureobasidium pullulans F134M菌株对重金属汞具有吸附作用,当汞浓度≤200 mg/L时,吸附率均能达到99.9%。

因此,本发明的菌株可用于重金属汞的污染治理中,具有比现有菌株更好的效果。

生物材料的说明:本发明所述的菌种,其分类命名为Aureobasidium pullulans F134M,已保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC),保藏编号为:GDMCC No:60070,保藏日期为:2016年08月29日,保藏地址为:广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

具体实施方式

实施例1:本实施例说明本发明使用到的培养基

分离培养基:马铃薯 200g/L,葡萄糖 20g/L,琼脂粉 20g/L,氯化汞(0-900mg/L)。

发酵培养基:马铃薯 200g/L,葡萄糖 20g/L。

实施例2:菌株F13的筛选、分离与鉴定

称取1 g来自新疆某重金属污染区的土样溶于100 ml无菌生理盐水中后进行梯度稀释,选取10-2、10-3、10-4稀释液分别涂布于含重金属Hg的分离培养基平板上,每个梯度3个重复,置28℃培养。待长出菌落后挑取形状、大小、颜色等不同的菌落分别划线接种于相应的平板,直至无杂菌落。经培养筛选后确定的F13菌株于28℃培养6-7d,观察形态,菌落初期为白色、粘稠,酵母样;后期转为棕黑色,凸起,无明显多糖产生。显微镜下观察有丝状体。参照《真菌鉴定手册》对F13菌株进行系统生理生化鉴定,经生理生化检测确定F13菌株为Aureobasidium属菌。

通过PCR获得F13菌株的LSU rDNA序列,经序列测定及BLAST同源性对比与进化分析,结果表明F13菌株与Aureobasidium pullulans var. subglaciale EXF-2480LSU rDNA的同源性为100%,因此将F13菌株命名为Aureobasidium pullulans F13。

实施例3:菌株Aureobasidium pullulans F13的诱变

取长满孢子的出芽短梗霉菌F13斜面一支,用生理盐水洗脱孢子,制成孢子悬浮液,稀释至孢子的浓度为106个/ml,取2ml上述孢子悬浮液加入1ml 0.1mol/L 亚硝酸钠,28℃水浴5min,加入2ml醋酸缓冲液(pH 4.5),水浴一定时间后加入2ml 0.7mol/L Na2HPO4,终止反应。

将诱变后的孢子,进行系列梯度稀释,稀释度分别为10-1、10-2。取200ul涂布于含有不同浓度的重金属汞离子的筛选培养基上,28℃培养6-7天。期间,观察平板上的菌落形态,并统计菌落总数,挑取耐受汞浓度最高的菌落,最终挑选到菌株F134M。

将菌株F134M命名为Aureobasidium pullulans F134M,于申请日前保藏于广东省微生物菌种保藏中心,地址:广州市先烈中路100号,保藏日为2016年9月26日,保藏号为GDMCC No: 60070。

实施例4:F134M菌株的耐重金属性能

将原始菌株 F13及F134M菌株分别涂布于含有汞400、500、600、700、800、900 mg/L的筛选培养基平板上,28℃培养。F13在含有汞浓度达到500 mg/L的平板上正常生长;F134M菌株在含有汞浓度达到700 mg/L的平板上正常生长,其对汞的耐受性为原始菌株的1.4倍。

实施例5:F134M对重金属的吸附性能

将F134M菌株分别接种于发酵培养基中,转速150-200rpm条件下震荡培养6-7d,得到发酵液。将发酵液离心,去除培养基,获得菌体。取1 g菌体置于分别含有50、100、150、200、250、300 mg/L的1L重金属汞污染水中,检测污染水中的汞含量。当汞浓度低于200 mg/L时,F134M对汞的吸附率超过99%;当汞浓度为250 mg/ml,F134M对汞的吸附率为79.2%;当汞浓度为300 mg/ml,F134M对汞的吸附率为63.9%。

吸附率(R)的计算方法:

R(%)=(C0-Ct)/C0*100%

其中,C0为溶液中金属离子的初始浓度,Ct加入菌体吸附t小时是溶液中的金属离子的浓度。

实施例6:菌株F134M稳定性的考察

将F134M菌株进行传代培养,分别保藏。取传代1、10、20、50次的F134M菌株分别涂布于含有汞700 mg/L的筛选培养基平板上,28℃培养。传代至50次的F134M菌株均能在含有汞浓度达到700 mg/L的平板上正常生长。

分别取传代1、10、20、50次的菌种分别接种于发酵培养基中,转速150-200rpm条件下震荡培养6-7d,得到发酵液。将发酵液离心,去除培养基,获得菌体。取1 g菌体置于含有200 mg/L的1L重金属汞污染水中,检测污染水中的汞含量。传代至50次的F134M菌株对汞的吸附率均能超过99%。

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