专利名称：一株铁还原菌及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一株新菌种及其在环境工程中的应用，具体涉及一株铁还原Fontibacterferrireducenssp. nov.菌新种，及其在铁还原中的应用
背景技术：
石油、农药的大量使用以及城市垃圾中的有害物质大量渗入土壤，土壤的有机污染已经成为巨大的环境问题。我国的人口多，土地资源有限，随着城市化的进展，土壤有机污染的问题尤为突出。土壤污染的修复有两种，一种为异位修复，即将污染土壤转移至他处填埋或处理，避免其危害人类安全。这种方法不可避免地会破坏土壤的结构，且很难用于深层污染土壤的修复，操作成本高，已经逐渐被弃用。另一种为原位修复，是在污染源就地处理污染物的一种生物处理技术。20世纪90年代，美国在10年间花费上千亿美元以鼓励新兴的原位土壤修复技术，其中土壤气相抽取(soil vapor extraction)、生物通风(bio-venting)和空气喷射(air sparging)因其效率高、成本低,设计灵活和操作简单等特点而得到迅速发展，是应用最广的原位土壤修复方法。但是，这种通气法依然无法有效修复难以通气的污染土壤，如深层土壤和水浸土壤。铁在地壳中平均含量约为5. 6%，主要以三价铁氧化物的形式存在。在厌氧土壤中，如水浸土壤和深层土壤中，三价铁为丰度最高的电子受体。腐殖质是富含醌基的、非均相的天然有机混合物，是土壤有机质的主体，约占土壤有机碳的60 80%。据统计，在某些淹水土壤和淡水沉积物中，微生物的Fe (III)呼吸(还原)/腐殖质呼吸直接导致了 80%以上的有机物碳化降解，远高于其他厌氧呼吸的总和。因此，厌氧条件下，如微生物可同时利用腐殖质和三价铁作为电子受体，可以更好地将有机污染物矿化，更为有效实现原位土壤修复。Fontibacter 属属于鞘脂杆菌 r^iCyclobacteriaceae'),最初由 Kampfer 等人于 2010 年设立。在其论文flavus gen. nov. , sp. nov. , a member ofthe family 6Cyclobacteriaceaey， isolated from a hot spring, Peter Kampferet ah IJSEM September 2010 vol. 60 no. 9 2066-2070)发表时，该属下仅有一个种Fontibacter flavus。至今，未发现具有铁还原能力的如cter菌株。
发明内容
本发明的目的在于提供一株具有铁还原能力的新菌种iFontibacterferrireducenssv.nov. SgZ~2o本发明的另一个目的在于提供上述菌株在土壤原位修复中的应用。申请人:于2011年10月28日将菌株提交位于湖北武汉大学的中国典型培养物保藏中心保藏，中国典型培养物保藏中心于2011年12月31日收到申请人提供的菌株Fon ti bac terferrireducens sp. nov. SgZ_2，保藏中心给予该培养物的保藏号为CCTCCM2011498，建议的分类命名为SgZ_2，已于 2012 年 I 月 10 日鉴定保藏的菌株是存活的。本发明的菌株ter/krriret/wceflssp.nov. SgZ_2,在厌氧条件下可利用腐殖质和三价铁为电子受体，加速有机物的降解，因此可以有效地原位去除土壤中的有机污染物，低成本的实现土壤的原位修复，同时不会破坏土壤的结构，有利于土地资源的利用，在环境修复方面具有广泛的应用前景。
图I :本发明菌株的5000 X透射电镜照片；
图2 :本发明菌株的3000 X透射电镜照片；
图3 :本发明菌株的16S rRNA基因系统发育树； 图4-7 :本发明菌株使用不同电子供体还原不同Fe (III)的实验结果图。
具体实施例方式菌株SgZ-2的富集和分离
从持续运行3个月的污泥微生物燃料电池中，撕取阳极生物膜浸泡于20 mL灭菌的矿物盐培养基中，矿物盐培养基(MSM)的组成是0. 6 g NaH2P04、0. 25 g NH4Cl' 0.1 g KC1、0.2 g酵母提取物、10. Oml维生素溶液、10. Oml微量元素溶液，并添加有0.5 mM的AQDS和5 mM的葡萄糖分别作为电子受体和电子供体，pH调节至7. 2，其中，维生素溶液是每升去离子水中含2.0 mg生物素、2.0 mg叶酸、VB6 10.0 mg维生素、5.0 mg硫胺素、5.0 mg核黄素、5.0 mg烟酸、5.0 mg泛酸|丐、0. I mg维生素B12、5.0 mg对氨基苯甲酸、5.0 mg硫辛酸；微量元素溶液是每升去离子水中含I. 5 g氨三乙酸、3. 0 g MgSO4 *7H20,0. 5 g MnSO4 -H2O,l.Og NaCl.O. I g FeSO4 7H20、0. I g CoCl2 6H20、0. I g CaCl2,0. I g ZnSO4 7H20、0. 01g CuSO4 5H20、0. 01 g AlK(SO4)2 12H20、0. 01 g H3B03、0. 01 g Na2MoO4 2H20 ；
往已接种的富集培养基中充混合气(N2/C02=80/20) 15分钟，鼓气完毕盖橡胶盖加铝盖密封，置于厌氧工作站，30°C静置培养，观察培养液的颜色变化情况；
5d后，培养液颜色从无色变为橙黄色时，将培养液涂布至MSM琼脂(20g琼脂、I mMAQDS和5 mM葡萄糖)上，30°C厌氧工作站厌氧(N2/C02=80/20)培养；
筛选平板上呈红色的为可进行AQDS还原的菌落，使用TSA或TSB培养基进行分离，得到菌株SgZ-2。菌株SgZ-2的形态特征 I)菌体形态特性
菌株SgZ-2为革兰氏阴性菌，不产芽孢，；透射电子显微镜结果(图I和2)显示菌株无鞭毛，棒状，宽约0. 2-0. 4 um,长约I. 5-3. Oum02)菌落形态特性
菌落为橙色，凸起，边缘呈圆形，直径约2-4 _。菌株SgZ-2的生理生化特征
根据《伯杰细菌鉴定鉴定手册》第九版所述的标准程序测试菌株的生理生化特征，以及利用API ID32GN、20E、ZYM实验条检测其他的理化性质并与flavus CCM76501进行比较，菌株SgZ-2为非发酵型兼性厌氧菌，结果见下表
权利要求
1.铁5&香、黨Fontibacterferrireducenssp·nov. SgZ_2，保藏在中国典型培养物保藏中心，其保藏号为CCTCC M2011498。
2.权利要求I所述铁还原nov.菌SgZ_2在土壤原位修复中的应用。
全文摘要
本发明公开了一株Fontibacterferrireducenssp.nov.CCTCCM2011498及其在铁还原中的应用。本发明菌株SgZ-2，其具有较强的厌氧铁还原能力，在环境修复方面具有潜在的应用价值。
文档编号B09C1/10GK102634467SQ201210060729
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者周顺桂, 杨贵芹, 袁勇, 陈铭 申请人:广东省生态环境与土壤研究所