一株耐盐耐碱产脲酶巴氏芽孢八叠球菌及应用

本发明属于微生物矿化，尤其是一株耐盐耐碱产脲酶巴氏芽孢八叠球菌及应用。

背景技术：

1、随着海洋资源的大量开发及沿海区域经济的快速发展，大量港口、跨海大桥、水坝及海底隧道等海洋建筑物发挥着不可忽视的重要作用。混凝土作为港口建筑最常用的建筑材料，承受着海洋恶劣的腐蚀环境的影响，不可避免地产生了开裂的问题，开裂为海洋环境中氯离子及有害气体、液体的进入混凝土裂缝深处提供了便捷的通道，严重影响了混凝土的耐久性及安全性。混凝土结构的耐久性问题日益严重，造成了严重的经济损失，维护的费用甚至远远超过了混凝土结构本身，针对混凝土裂缝的修复手段则仍存在如污染环境、损害人体等缺点。

2、作为脲酶催化产生碳酸钙的代表菌株，巴氏芽孢八叠球菌是现有微生物矿化菌株中产碳酸钙产率最高的菌株，其通过利用尿素中的铵根离子经过以下化学反应产生碳酸钙：

3、co(nh2)2+h2o→2nh3+co2

4、nh3+h2o→nh4++oh-

5、oh-+co2→hco3–

6、ca2++hco3-+oh-→caco3+h2o

7、但面对海洋混凝土缝隙的高盐高碱(nacl 35g/l及ph 12)环境，现有报道耐盐驯化及耐冷驯化的巴氏芽孢八叠球菌，而耐碱方面现有报道则多从固载菌体入手，防止菌体直接接触高碱的混凝土缝隙液，鲜有能够直接在ph为12的环境中生长的矿化菌株的报道。本发明通过驯化巴氏芽孢八叠球菌，使菌体本身能够在适应严苛的混凝土缝隙液环境，能够应用在海洋环境混凝土裂缝修复，为解决矿化菌株的环境适应性问题提出了新的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一株耐盐耐碱产脲酶巴氏芽孢八叠球菌及应用。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一株耐盐耐碱产脲酶巴氏芽孢八叠球菌，其名称为：b11.1.1，分类名称为：巴氏芽孢八叠球菌(sporosarcinapasteurii)，保藏编号为：cgmcc no.27721，保藏日期：2023年6月27日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

4、进一步地，所述巴氏芽孢八叠球菌能够在强盐强碱性条件下生存并利用钙离子形成碳酸钙。

5、进一步地，所述巴氏芽孢八叠球菌在营养琼脂培养基上30摄氏度培养72h后，菌落为淡黄色，半透明状圆形菌落，表面光滑湿润，单菌落较小；菌体在扫描电镜下呈杆状。

6、进一步地，所述巴氏芽孢八叠球菌在好氧条件下耐盐度为0-35‰。

7、进一步地，所述巴氏芽孢八叠球菌在好氧条件下耐受ph值为9-12。

8、如上所述的巴氏芽孢八叠球菌在微生物矿化中的应用。

9、进一步地，所述巴氏芽孢八叠球菌利用钙离子沉积为碳酸钙，用于混凝土裂缝修复。

10、利用如上所述的巴氏芽孢八叠球菌在修复海洋环境混凝土裂缝中的应用。

11、本发明取得的优点和积极效果为：

12、1、本发明通过驯化得到了一株巴氏芽孢八叠球菌，该菌株是一株产脲酶菌株，其耐盐范围为0-35‰，可以在0-35‰范围内产脲酶，该菌株的耐碱范围为9-12，其耐碱性较强，可在ph9-12范围内产脲酶。该菌株在强盐强碱环境具有良好的繁殖能力和诱导碳酸钙沉淀的能力，在港口高盐高碱混凝土裂缝环境的修复过程中具有广阔的应用前景。

13、2、本发明公开的巴氏芽孢八叠球菌可以在强盐强碱环境下进行微生物矿化，解决了海洋高盐环境和混凝土高碱环境对巴氏芽孢八叠球菌生长存在抑制作用，从而影响微生物混凝土裂缝修复的问题，具有广阔的应用前景。

14、3、本发明微生物矿化为现有技术中存在的问题提供了新的解决方案。作为能够进行微生物矿化的其中一种微生物，本发明中巴氏芽孢八叠球菌利用脲酶菌产生的脲酶催化尿素转化为碳酸根和铵根离子，在钙离子存在的情况下，提高环境ph值，同时微生物细胞壁作为成核位点产生碳酸钙沉淀。

15、同时，产脲酶巴氏芽孢八叠球菌最适ph为微碱性，但混凝土缝隙液的ph值为12-13，海水中的盐含量则高达35‰，为了使产脲酶巴氏芽孢八叠球菌能够适应海洋混凝土环境，驯化出能够耐盐耐碱的巴氏芽孢八叠球菌是一项十分重要的任务，对海洋建筑缝隙的修复具有重要的理论价值和实践意义。

技术特征：

1.一株耐盐耐碱产脲酶巴氏芽孢八叠球菌，其特征在于：其名称为：b11.1.1，分类名称为：巴氏芽孢八叠球菌(sporosarcinapasteurii)，保藏编号为：cgmcc no.27721，保藏日期：2023年6月27日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

2.根据权利要求1所述的巴氏芽孢八叠球菌，其特征在于：所述巴氏芽孢八叠球菌能够在强盐强碱性条件下生存并利用钙离子形成碳酸钙。

3.根据权利要求1所述的巴氏芽孢八叠球菌，其特征在于：所述巴氏芽孢八叠球菌在营养琼脂培养基上30摄氏度培养72h后，菌落为淡黄色，半透明状圆形菌落，表面光滑湿润，单菌落较小；菌体在扫描电镜下呈杆状。

4.根据权利要求1所述的巴氏芽孢八叠球菌，其特征在于：所述巴氏芽孢八叠球菌在好氧条件下耐盐度为0-35‰。

5.根据权利要求1所述的巴氏芽孢八叠球菌，其特征在于：所述巴氏芽孢八叠球菌在好氧条件下耐受ph值为9-12。

6.如权利要求1至5任一项所述的巴氏芽孢八叠球菌在微生物矿化中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述巴氏芽孢八叠球菌利用钙离子沉积为碳酸钙，用于混凝土裂缝修复。

8.利用如权利要求1至5任一项所述的巴氏芽孢八叠球菌在修复海洋环境混凝土裂缝上的应用。

技术总结
本发明属于微生物技术领域，公开了一株耐盐耐碱产脲酶巴氏芽孢八叠球菌，其名称为：B11.1.1，分类名称为：巴氏芽孢八叠球菌(Sporosarcinapasteurii)，保藏编号为：CGMCC No.27721，保藏日期：2023年6月27日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。本发明菌株的耐盐范围为0‑35‰，可以在0‑35‰范围内产脲酶，该菌株的耐碱范围为9‑12，其耐碱性较强，可在pH9‑12范围内产脲酶。该菌株在强盐强碱环境具有良好的繁殖能力和诱导碳酸钙沉淀的能力，在港口高盐高碱混凝土裂缝环境的修复过程中具有广阔的应用前景。

技术研发人员：韩培培,许怀华,闻艺杰,申红佳,孙帅,刘杰宇,朱瑞莹
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15