[发明专利]一种锰氧化细菌及其应用

说明书

本发明涉及一种锰氧化细菌及其应用。该锰氧化细菌为动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217，其保藏编号为CGMCC NO 13235。该菌能够将水体或固体基质中Mn(II)合成生物氧化锰。应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种锰氧化细菌及其合成生物氧化锰的应用。具体而言，所述锰氧化细菌为动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217，其保藏编号为：CGMCC NO 13235。

背景技术

锰是地壳中丰度第二的过渡金属元素，在自然界广泛存在。氧化锰是环境中重要的吸附剂、氧化剂和催化剂。微生物可以催化氧化Mn(II)生成氧化物，可使Mn(II)的氧化速率提高几个数量级。微生物可以通过酶促反应或改变环境条件氧化Mn(II)。生物氧化锰通常是比表面积大、非晶态或短程有序的纳米微粒。

目前已报道的锰氧化细菌主要分布于低G+C含量的厚壁菌门(Firmicutes)、高G+C含量的放线菌门(Actinobacteria)以及变形菌门(Proteobacteria)的α-、β-和γ-变形菌亚纲。研究的模式菌株主要有厚壁菌门的芽孢杆菌SG1(Bacillus),变形菌门α-变形菌纲的恶臭假单胞菌MnB1/GB-1(Pseudomonas putida)和β-变形菌纲纤发盘丝菌SS-1(Leptothrix discophora)。

发明内容:

本发明提供一种锰氧化细菌及其合成生物氧化锰的应用。

第一方面，本发明提供一种锰氧化细菌，所述锰氧化细菌为动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217，该菌株已于2016年11月3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(CGMCC，中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编：100101)，其保藏编号为CGMCC NO 13235。

所述动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217来源于北京市昌平区锰矿旧址的土壤，经筛选、分离、纯化得到。动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217为革兰氏阴性杆菌。在固体培养基中呈白色、表面光滑的圆形小菌落。扫描电镜下呈现短杆状菌，长0.6-1.2μm，宽0.2-0.4μm。本发明所述锰氧化细菌即动胶菌样申氏菌Shinellazoogloeoides CP217在pH值5.0-8.0具有Mn(II)氧化活性，并且在20-30℃具有Mn(II)氧化活性。在不高于40mM的Mn(II)浓度下可以生长并合成生物氧化锰。

将动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217的16S rDNA序列导入NCBI的GenBank数据库进行同源性比对，结果表明，最大相似菌株为Shinella zoogloeoides，相似度99％。可以判断该菌株属于Shinella zoogloeoides，命名：动胶菌样申氏菌。因此，将该菌株命名为动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoides CP217。Shinella zoogloeoidesCP217的16S rDNA序列见SEQ ID No：1所示。

第二方面，本发明还提供所述锰氧化细菌Shinella zoogloeoides CP217用于合成生物氧化锰的应用。本发明所述锰氧化细菌即动胶菌样申氏菌Shinella zoogloeoidesCP217可用于水体和固体中生物氧化锰的合成。具体方法是，将Shinella zoogloeoidesCP217接种到含有Mn(II)的水体或固体基质中，在20-30℃，pH值为5.0-8.0的条件下培养。培养时间与菌体活性和水体中营养成分相关，一般不少于7天。所述Shinellazoogloeoides CP217在水体中培养的温度为20-30℃，最佳温度为30℃，pH值为pH 5.0-8.0，最佳pH值为pH6.0。水中或固体基质中Mn(II)的浓度不高于40mM(例如1-40mM)，优选不高于30mM，最优为20mM。