[发明专利]一种适用于高海拔低温环境的耐砷菌株及基于该菌株制备微生态制剂的发酵方法

说明书

本发明公开了一种适用于高海拔低温环境的耐砷菌株及基于该菌株制备微生态制剂的发酵方法，该菌株鉴定为短芽孢杆菌，菌株号为1‑5，命名为短芽孢杆菌1‑5菌株(Brevibacillus 1‑5)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.14767。该菌株能够耐受高浓度砷污染，将毒性态砷转化为非毒性态砷，有助于降低土壤中含砷量高的环保难题，且该菌在低温环境下也具有较强耐砷能力，能够用于高海拔及北方寒冷地区的土质改良，在制备土壤调理剂及砷污染修复剂等方面有良好的应用价值。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种适用于高海拔低温环境的耐砷菌株及基于该菌株制备微生态制剂的发酵方法。

背景技术

砷是一种剧毒元素，自从1250年发现以来，已经发生了很多严重的砷中毒事件。全球至少有5000多万人正面临着地方性砷中毒的威胁。由于使用砷化合物的企业、采矿业及重金属冶炼等工业的迅速发展，已造成了我国土壤环境的严重砷污染。现已在我国的多个地区检测到了高浓度的砷，如贵州、湖南和新疆、西藏等地区均已发现了砷浓度为11—1200ppm的大面积土壤。砷通常是以 As³⁺和As⁵⁺的形式出现在土壤中，砷化合物的毒性极强，砷对人的中毒剂量为 0.01—0.052克，致死量为0.06—0.2克，已有相关研究发现高浓度的砷会增加患皮肤癌及膀胱、肾脏、肝脏和肺部肿瘤的风险。

我国矿产资源非常丰富，随着对矿产资源的开发也伴随严重的土壤砷污染。矿渣中的砷会在土壤中、水体中长期积累，然后含砷污染物会慢慢迁入到矿区相邻地区，使污染区域不断扩大。

因此，我们迫切需要一种对含砷尾矿及高砷土壤进行治理和修复的方法，能够阻止砷溶出、迁移进入地表及地下水体的高效的、经济实用的、环境友好型的技术方法。本方法属于国际上公认的、最有前途、最具潜力的砷污染土壤的处理方法——生物修复方法。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种适用于高海拔低温环境的耐砷菌株及基于该菌株制备微生态制剂的发酵方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

所述能够适用于低温环境的耐砷菌株已在2017年9月28日保藏于中国北京的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC No.14767，命名为Brevibacillus 1-5菌株，属于短芽孢杆菌。

其中，所述耐砷菌株适合生长温度为20—38℃，适合耐砷温度为22— 35℃。

优选地，所述耐砷菌株最适生长温度为34—38℃，最适耐砷温度25— 28℃。

所述解钾菌株的菌落表面光滑，不透明，菌落呈现淡黄色或深黄色，菌落直径5—8mm；能够利用葡萄糖、木糖、果糖、半乳糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉；能分解葡萄糖产生丙酮酸，能水解淀粉，卵磷脂酶水解实验阴性，明胶液化实验阳性。

所述耐砷菌株与作物无共生特点，对作物及其环境无害。

基于上述耐砷菌株制备微生态菌剂的固体发酵方法包括如下步骤：

(1)将麦麸、草炭、硅藻土按质量比(5—9):(1.5—2.5):1，优选为7:2:1混和均匀，得混合物，向混合物中加入质量为混合物质量1—1.5倍，优选为1.1 倍的蒸馏水，调节pH至7，高温灭菌，得混合培养基；

(2)挑取耐砷菌株接种到LB液体培养基中，于28℃下震荡培养，培养至菌液 OD₆₀₀值为0.3—0.7，优选为0.5时取培养液，将培养液与LB液体培养基按体积比1:(18—22)，优选为1:20的比例混匀，于37℃下震荡培养20—28h，优选为 24h，获得种子菌液；