[发明专利]一种锰氧化菌及其筛选方法和应用

说明书

本发明公开了一种锰氧化菌及其筛选方法和应用，该锰氧化菌属于摩根氏菌属(Morganella Morganii)，于2021年7月2日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.22815。本发明所筛选得到的锰氧化菌是摩根氏菌属首次发现具有锰氧化能力的一株菌，且该菌的锰氧化能力较强，环境适应性好，具有极高的研究价值；本发明所提供的利用锰氧化菌氧化制备生物锰氧化物的方法具有操作简单和成本较低等优点，有利于其在砷解毒领域的应用。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，更具体地，涉及一种锰氧化菌及其筛选方法和应用。

背景技术

砷(As)是全球性污染物，过量的砷进入人体后，会破坏人体细胞的氧化还原能力，影响细胞的正常代谢，引起组织损害和机体障碍，严重者可直接引起中毒死亡。

砷在环境中以As³⁺和As⁵⁺两种形式存在，且As³⁺的毒性远远高于 As⁵⁺，其中：As³⁺毒性约为As⁵⁺毒性的60倍。此外，相关研究发现，与As⁵⁺相比，As³⁺具有更高的迁移率和更低的吸附率；其原因在于，当 pH在0-9.0之间时，As³⁺的主要存在形式是H₃AsO₃，表面不带电荷，因而不容易被带电物质吸附，其迁移率更高，而As⁵⁺在pH＞2.0的条件中，其主要存在形式有H₂AsO^4-、HAsO₄^2-和AsO₄^3-，易与表面带正电荷物质相结合，从而降低其迁移率。

因此，将高毒性且易迁移的As³⁺氧化为低毒性且迁移率低的As⁵⁺是降低水体砷毒性的一个较优选择。

现有技术中，As³⁺的氧化技术包括氧化剂氧化法、光催化氧化法和生物法。

其中，生物法由于具有成本低和无二次污染的优势，越来越受到人们的关注。锰氧化微生物是微生物氧化中的翘楚，通过锰氧化微生物氧化生成的生物锰氧化物电荷零点低，表面积大，负电荷高，有很高活性和很强的氧化吸附能力，其通常包裹在其他矿物表面，具有很强的反应活性。作为重要的天然吸附载体、氧化还原主体和化学反应的催化剂，生物锰氧化物对于无机污染物的生物有效性、生理毒性及在环境中的迁移转化和有机污染物的降解等方面起着决定性作用，在多种物质的生物地球化学循环中起着重要作用。通过高价生物锰氧化物可有效将As³⁺氧化为As⁵⁺，达到砷解毒的作用，且与化学锰氧化物对砷解毒作用相比，生物锰氧化物的氧化速度更快，效率更高，锰氧化物还原三价砷形成的Mn²⁺可被锰氧化菌继续反应形成生物锰氧化物，达到对砷的持续解毒作用。

但是，常见的锰氧化菌对锰氧化的效率较低，对砷的耐受性不强，达不到良好的对砷解毒效果。

因此，筛选一株对锰具有高氧化效率且对砷具有高耐受性的锰氧化菌是弥补当前不足，提高生物锰氧化物在砷解毒领域应用的必要措施。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种锰氧化菌及其筛选方法和应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种锰氧化菌，其属于摩根氏菌属(Morganella Morganii)，命名为摩根氏菌(Morganella sp.)MnOx-1，于2021年7月2日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.22815。