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CN118028164B - 一种钝化重金属镉菌株Cd05及应用 - Google Patents

一种钝化重金属镉菌株Cd05及应用 Download PDF

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CN118028164B CN202410220421.9A CN202410220421A CN118028164B CN 118028164 B CN118028164 B CN 118028164B CN 202410220421 A CN202410220421 A CN 202410220421A CN 118028164 B CN118028164 B CN 118028164B
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Abstract

本发明属于微生物学技术领域，具体涉及一种钝化重金属镉菌株Cd05及应用。一种钝化重金属镉菌株Cd05，其所述钝化重金属镉菌株Cd05的分类学名为魏氏原壁菌Prototheca wickerhamii，于2023年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC No：M20232085。本发明对耐镉菌株进行筛选，通过形态学观察和16S rRNA序列测序对耐镉菌株进行鉴定，获得可钝化重金属镉的菌株Prototheca wickerhamii Cd05，其具有较强耐镉能力，能吸附去除溶液中的镉，可为发展土壤重金属污染微生物修复技术提供菌种资源。

Description

一种钝化重金属镉菌株Cd05及应用
技术领域
本发明属于微生物学技术领域，具体涉及一种钝化重金属镉菌株Cd05及应用。
背景技术
镉(Cd)是生物毒性极强的一种重金属元素，在环境中的化学活性强、移动性大、毒性持久，Cd2+广泛存在于土壤和水体中，会随食物链进入人体，大量的镉积累在体内会有致畸、致癌和致突变作用。
对于镉污染土壤的修复方法有物理修复、化学修复和生物修复。具体的，化学方法如：沉淀和胶结；物理方法如：离子交换、溶剂萃取、膜过滤和活性炭吸附；生物镉去除方法如：吸附和沉淀。其中，生物吸附通过细胞分泌的胞外多糖或生物大分子物质如草酸和苹果酸等鳌合Cd2+。生物沉淀是生物可使游离态的Cd2+形成CdS或Cd(OH)2沉淀而达到去除的目的。与物理和化学方法相比，生物去除法具有价格便宜，环境友好等优点，而受到人们的关注。研究表明生物修复能够有效的降低重金属镉的生物有效性，减少作物的吸收，保障农产品安全。
在自然界中，微生物(细菌、藻类和酵母等)参与了重金属的转化，或者将重金属转化为无毒性或低毒的形式，或通过吸附作用，将其固定于生物细胞内，从而达到自然净化的结果。微生物种类多，生长快，代谢快，对环境适应性强，所以利用微生物技术治理环境中的镉污染是目前环境污染治理研究的热点。
发明人通过对土壤环境中的微生物进行研究，筛选出一株具有钝化重金属镉功能的菌株，其具有较强耐镉能力，能吸附去除溶液中的镉，可为发展土壤重金属污染微生物修复技术提供菌种资源。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钝化重金属镉菌株Cd05及应用。
本发明的第一个目的在于提供一种钝化重金属镉菌株Cd05，其分类学名为魏氏原壁菌Prototheca wickerhamii，于2023年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC No：M20232085。
本发明的第二个目的在于提供所述钝化重金属镉菌株Cd05在钝化环境中重金属镉中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明对耐镉菌株进行筛选，通过形态学观察和16S rRNA序列测序对耐镉菌株进行鉴定，获得可以钝化重金属镉的菌株Prototheca wickerhamii Cd05，其具有较强耐镉能力，可以为发展土壤重金属污染微生物修复技术提供菌种资源。
保藏信息说明
钝化重金属镉菌株Cd05，分类学名为魏氏原壁菌Prototheca wickerhamii，于2023年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉市武汉大学，保藏号为CCTCC No：M20232085。
附图说明
图1为本发明耐镉菌株Cd05的形态特征；
图2为培养时间对本发明耐镉菌株Cd05吸附效果的影响；
图3为溶液初始浓度对本发明耐镉菌株Cd05吸附效果的影响。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
下述实施例中所用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1：菌株筛选与鉴定
1.土壤样品采集
2023年9月25日于广西全州县水稻田采集镉污染土壤。采用五点取样法取5-20cm的水稻田表层土壤于50mL无菌离心管中，干冰盒保存，用于筛选耐镉菌株。
2.培养基
LB固体培养基：胰蛋白胨10.0g/L，酵母浸粉5.0g/L，氯化钠10.0g/L，琼脂15g/L。
LB肉汤培养基：胰蛋白胨10.0g/L，酵母浸粉5.0g/L，氯化钠10.0g/L，pH值7.0±0.1(25℃)。
3.菌株分离和纯化
称取10.0g新鲜土壤样品置于含有10颗左右无菌玻璃珠的250mL三角瓶中，加入90mL磷酸盐缓冲溶液(PBS)，在28℃下200r/min条件下匀速振荡30min。静置沉淀15min后，弃去上清液，加入5mLPBS以悬浮沉淀。使用灭菌移液枪吸取1mL上述土壤悬浊液于10mL离心管中，加入9mL无菌水，得到10-1倍稀释液。随后吸取10-1倍稀释液1mL于装有9mL无菌水的试管中，依次操作分别获得10-2、10-3、10-4的稀释溶液。将稀释液各吸取0.1mL涂布于LB固体培养基上，倒置于28℃培养箱中培养1-3d，将单菌落在平板上划线转接3次以上进行菌种纯化并保存。
4.耐镉菌株的筛选
将纯化后的菌株按10-2和10-3菌液稀释液分别涂布在Cd2+含量最终浓度为0mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L和400mg/L的LB固体培养基上，待菌落长出后，观察其生长情况。
筛选出一株具有较高耐镉能力的菌株，将其命名为Cd05。菌株Cd05的耐镉能力见下表1。
表1菌株Cd05在不同镉含量浓度下生长状况
注：+表示生长；-表示不生长
5.耐镉菌株Cd05形态观察
将耐镉菌株Cd05接种到LB固体培养基上，37℃下培养，菌落形态见图1。
由图1可知，耐镉菌株Cd05为不规则短棒状，常以成对或短链形式存在，菌落形态通常表现为微隆起的光滑不透明的白色小圆点。
6.菌株16S rRNA鉴定
运用16S Sanger法对耐镉菌株Cd05进行测序：以提取的基因组DNA为模板，选择细菌通用引物27F和1492R，进行16S rRNA基因扩增。其中，引物序列如表2；PCR反应体系如表3；
表216S rRNA引物
表3PCR反应体系
PCR程序为：95℃，5min；95℃30s，56℃30s，72℃90s，循环25次；72℃，10min。
将纯化后的PCR产物进行16S rRNA测序，测序结果见SEQ ID No.3。通过引物扩增出的16S rRNA基因序列，与NCBI数据库对比后，获得相似序列的物种信息并构建进化树构建，借助同源比对的方法辅助判断物种信息，确定Cd05为魏氏原壁菌Protothecawickerhamii，将其命名为Prototheca wickerhamii Cd05。
实施例2：菌株Cd05去除镉试验
1.菌液制备
将菌株Cd05接种于LB肉汤培养基中，28℃180r/min摇床中培养至生长对数期(约12h)，在4℃下离心10min，沉淀用灭菌去离子水清洗、重悬并离心3次，最后将细菌重悬于0.9％氯化钠(无菌生理盐水)溶液中备用，重悬后，使其OD600＝1。
2.培养时间对吸附效果的影响
配置Cd2+含量最终浓度为6.1mg/L的LB肉汤培养基50mL，灭菌后加入1％的菌液，在生化培养箱中28℃培养24h、48h、72h、96h、120h，每个处理重复3次。培养结束后，12000r/min离心5min，取上清液经0.45μm滤膜过滤后用ICP-OES测定重金属溶液浓度。结果见图2。
由图2可知，在24-120h内，耐镉菌株Cd05对溶液中镉的去除效率为32.25-91.74％；其中，当培养时间为24h时，耐镉菌株Cd05对镉的去除效果最好。
去除效率＝(初始溶液镉浓度-处理后的溶液镉溶度)/初始溶液镉浓度×100％
3.溶液初始浓度对吸附效果的影响
配置Cd2+含量最终浓度为6.10mg/L、15.25mg/L、30.50mg/L、61.0mg/L和91.50mg/L的LB肉汤培养基各50mL，每个处理3个重复。灭菌后加入1％的菌液，在生化培养箱中28℃培养24h，然后12000r/min离心5min，取上清液经0.45μm滤膜过滤后用ICP-OES测定重金属溶液浓度。结果见图3。
由图3可知，不同初始镉浓度范围内，耐镉菌株Cd05对溶液中镉的去除效率为48.88-91.74％；其中，当初始镉浓度为6.10mg/L时，Cd05对溶液中镉的去除效率最高。
综上所述，本发明的耐镉菌株Cd05具有较强耐镉能力，可为发展土壤重金属污染微生物修复技术提供菌种资源。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (2)

1.一种钝化重金属镉菌株Cd05，其特征在于，其所述钝化重金属镉菌株Cd05的分类学名为魏氏原壁菌Prototheca wickerhamii，于2023年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC No：M20232085。
2.权利要求1所述钝化重金属镉菌株Cd05在去除重金属镉中的应用。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900370A (en) * 1985-07-01 1999-05-04 Bio-Technical Resources Process for the production of ascorbic acid with prototheca
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900370A (en) * 1985-07-01 1999-05-04 Bio-Technical Resources Process for the production of ascorbic acid with prototheca
CN111433219A (zh) * 2017-12-05 2020-07-17 合成基因组股份有限公司 通过基因修饰信号传导蛋白提高藻类脂质生产力

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