專利名稱：一株鐵還原菌及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一株新菌種及其在環(huán)境工程中的應用，具體涉及一株鐵還原Fontibacterferrireducenssp. nov.菌新種，及其在鐵還原中的應用
背景技術：
石油、農藥的大量使用以及城市垃圾中的有害物質大量滲入土壤，土壤的有機污染已經成為巨大的環(huán)境問題。我國的人口多，土地資源有限，隨著城市化的進展，土壤有機污染的問題尤為突出。土壤污染的修復有兩種，一種為異位修復，即將污染土壤轉移至他處填埋或處理，避免其危害人類安全。這種方法不可避免地會破壞土壤的結構，且很難用于深層污染土壤的修復，操作成本高，已經逐漸被棄用。另一種為原位修復，是在污染源就地處理污染物的一種生物處理技術。20世紀90年代，美國在10年間花費上千億美元以鼓勵新興的原位土壤修復技術，其中土壤氣相抽取(soil vapor extraction)、生物通風(bio-venting)和空氣噴射(air sparging)因其效率高、成本低,設計靈活和操作簡單等特點而得到迅速發(fā)展，是應用最廣的原位土壤修復方法。但是，這種通氣法依然無法有效修復難以通氣的污染土壤，如深層土壤和水浸土壤。鐵在地殼中平均含量約為5. 6%，主要以三價鐵氧化物的形式存在。在厭氧土壤中，如水浸土壤和深層土壤中，三價鐵為豐度最高的電子受體。腐殖質是富含醌基的、非均相的天然有機混合物，是土壤有機質的主體，約占土壤有機碳的60 80%。據統(tǒng)計，在某些淹水土壤和淡水沉積物中，微生物的Fe (III)呼吸(還原)/腐殖質呼吸直接導致了 80%以上的有機物碳化降解，遠高于其他厭氧呼吸的總和。因此，厭氧條件下，如微生物可同時利用腐殖質和三價鐵作為電子受體，可以更好地將有機污染物礦化，更為有效實現原位土壤修復。Fontibacter 屬屬于鞘脂桿菌 r^iCyclobacteriaceae'),最初由 Kampfer 等人于 2010 年設立。在其論文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)發(fā)表時，該屬下僅有一個種Fontibacter flavus。至今，未發(fā)現具有鐵還原能力的如cter菌株。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一株具有鐵還原能力的新菌種iFontibacterferrireducenssv.nov. SgZ~2o本發(fā)明的另一個目的在于提供上述菌株在土壤原位修復中的應用。申請人:于2011年10月28日將菌株提交位于湖北武漢大學的中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，中國典型培養(yǎng)物保藏中心于2011年12月31日收到申請人提供的菌株Fon ti bac terferrireducens sp. nov. SgZ_2，保藏中心給予該培養(yǎng)物的保藏號為CCTCCM2011498，建議的分類命名為SgZ_2，已于 2012 年 I 月 10 日鑒定保藏的菌株是存活的。本發(fā)明的菌株ter/krriret/wceflssp.nov. SgZ_2,在厭氧條件下可利用腐殖質和三價鐵為電子受體，加速有機物的降解，因此可以有效地原位去除土壤中的有機污染物，低成本的實現土壤的原位修復，同時不會破壞土壤的結構，有利于土地資源的利用，在環(huán)境修復方面具有廣泛的應用前景。


圖I :本發(fā)明菌株的5000 X透射電鏡照片；
圖2 :本發(fā)明菌株的3000 X透射電鏡照片；
圖3 :本發(fā)明菌株的16S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育樹； 圖4-7 :本發(fā)明菌株使用不同電子供體還原不同Fe (III)的實驗結果圖。
具體實施例方式菌株SgZ-2的富集和分離
從持續(xù)運行3個月的污泥微生物燃料電池中，撕取陽極生物膜浸泡于20 mL滅菌的礦物鹽培養(yǎng)基中，礦物鹽培養(yǎng)基(MSM)的組成是0. 6 g NaH2P04、0. 25 g NH4Cl' 0.1 g KC1、0.2 g酵母提取物、10. Oml維生素溶液、10. Oml微量元素溶液，并添加有0.5 mM的AQDS和5 mM的葡萄糖分別作為電子受體和電子供體，pH調節(jié)至7. 2，其中，維生素溶液是每升去離子水中含2.0 mg生物素、2.0 mg葉酸、VB6 10.0 mg維生素、5.0 mg硫胺素、5.0 mg核黃素、5.0 mg煙酸、5.0 mg泛酸|丐、0. I mg維生素B12、5.0 mg對氨基苯甲酸、5.0 mg硫辛酸；微量元素溶液是每升去離子水中含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 ；
往已接種的富集培養(yǎng)基中充混合氣(N2/C02=80/20) 15分鐘，鼓氣完畢蓋橡膠蓋加鋁蓋密封，置于厭氧工作站，30°C靜置培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)液的顏色變化情況；
5d后，培養(yǎng)液顏色從無色變?yōu)槌赛S色時，將培養(yǎng)液涂布至MSM瓊脂(20g瓊脂、I mMAQDS和5 mM葡萄糖)上，30°C厭氧工作站厭氧(N2/C02=80/20)培養(yǎng)；
篩選平板上呈紅色的為可進行AQDS還原的菌落，使用TSA或TSB培養(yǎng)基進行分離，得到菌株SgZ-2。菌株SgZ-2的形態(tài)特征 I)菌體形態(tài)特性
菌株SgZ-2為革蘭氏陰性菌，不產芽孢，；透射電子顯微鏡結果(圖I和2)顯示菌株無鞭毛，棒狀，寬約0. 2-0. 4 um,長約I. 5-3. Oum02)菌落形態(tài)特性
菌落為橙色，凸起，邊緣呈圓形，直徑約2-4 _。菌株SgZ-2的生理生化特征
根據《伯杰細菌鑒定鑒定手冊》第九版所述的標準程序測試菌株的生理生化特征，以及利用API ID32GN、20E、ZYM實驗條檢測其他的理化性質并與flavus CCM76501進行比較，菌株SgZ-2為非發(fā)酵型兼性厭氧菌，結果見下表
權利要求
1.鐵5&香、黨Fontibacterferrireducenssp·nov. SgZ_2，保藏在中國典型培養(yǎng)物保藏中心，其保藏號為CCTCC M2011498。
2.權利要求I所述鐵還原nov.菌SgZ_2在土壤原位修復中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株Fontibacterferrireducenssp.nov.CCTCCM2011498及其在鐵還原中的應用。本發(fā)明菌株SgZ-2，其具有較強的厭氧鐵還原能力，在環(huán)境修復方面具有潛在的應用價值。
文檔編號B09C1/10GK102634467SQ201210060729
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權日2012年3月9日
發(fā)明者周順桂, 楊貴芹, 袁勇, 陳銘 申請人:廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所