[发明专利]一株铁还原赤红球菌菌剂制备及其应用

说明书

本发明属于环境生物技术领域，具体涉及一株铁还原菌及其应用；本发明提供的铁还原菌为赤红球菌DIF2，已于2018年5月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2018275；本发明所述赤红球菌DIF2具有较强的异化还原Fe(III)的还原功能，可以高效的还原可溶性Fe(III)和固态Fe(III)，同时，这株赤红球菌DIF2具有较强的六价铬还原能力和产电能力；本发明揭示了赤红球菌的新性质及其功能方面的应用研究，为异化铁还原菌在环境污染物的治理方面提供了新的材料，具有较强的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一株铁还原菌及其应用技术，属于环境生物技术领域。

背景技术

铁是地球上分布最广的元素之一,是地壳中丰度第四高的元素，是重金属迁移转化以及其它有机污染物运移等地质过程及环境变化的关键因子之一。微生物是地表铁循环的核心参与者，以细菌胞外发生铁氧化或还原反应为特征的异化作用是铁循环的重要驱动力。以胞外铁氧化物为末端电子受体的微生物异化Fe(Ⅲ)还原有可能是最早的微生物代谢形式。

异化铁还原菌是指一类能够以Fe(III)作为唯一电子受体、Fe(III)被还原、同时氧化有机碳源，并从中获取能量供自身生长的一类微生物的统称。异化铁还原菌在细菌呼吸和生长过程中能够还原多种金属离子，去除有机物和重金属,通过胞外电子转移机制将胞内有机物代谢的电子传递到胞外的电子受体，例如固态金属氧化物，使金属氧化物还原。铁的微生物还原对于重金属污染修复有着重要意义，铁还原过程中的产电特性研究能够为胞外电子传递机制的研究提供依据。发现具有胞外电子传递特征的新产电菌，对于揭示异化铁还原菌的产电机理具有重要意义

重金属铬是重要的工业原料，我国又是一个铬盐生产大国，年产量超过16万吨，产生的六价铬废料高达3500吨。这对厂区附近及废物倾倒地的土壤和水体造成了严重的铬污染。水溶性六价铬是对人体危害最大的8中化学物质之一，3种致癌金属物之一，美国EPA公认的129种重点污染物之一。目前主流的铬污染土壤修复技术为：土壤淋洗，用淋洗液将土壤中的六价铬清洗出来；化学解毒，Cr(Ⅲ)是一种低毒性物质，采用化学还原剂将Cr(Ⅵ)转换为Cr(Ⅲ)，起到降低铬污染的作用；电动修复，利用直流电极和电化学的共同作用将Cr(Ⅵ)转移出土壤；稳定化技术，包括植物稳定、微生物稳定、固化稳定等，利用多种稳定技术降低土壤中的重金属铬离子。

发明内容

技术问题：

本发明的目的在于提供一株铁还原菌及其应用。

技术方案：

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一株铁还原菌，该菌株命名为赤红球菌DIF2，已于2018年5月15日保藏于中国典型培养物保藏中心(武汉大学保藏中心)，保藏单位地址：中国武汉武汉大学，其保藏号为CCTCC NO：M2018275。

上述赤红球菌DIF2的菌落形态为：在LB琼脂培养基中生长，DIF2菌呈较深的粉红色，颜色艳丽，形成极小的菌落，为革兰氏阳性菌。其最适生长温度为30℃，最适生长pH值为7。

上述赤红球菌DIF2的16SrDNA基因序列特征为：16SrDNA基因序列长度为1379bp，采用BLAST分析法将16SrDNA序列与GenBank数据库进行比对分析，发现该菌株与赤红球菌(Rhodococcus ruber)的亲缘关系最接近，同源性高达99％以上，赤红球菌DIF2的系统发育进化树见图4。

上述赤红球菌DIF2在还原Fe(III)方面的应用。

上述赤红球菌DIF2在Cr(VI)还原方面的应用。

上述赤红球菌DIF2在微生物燃料电池方面的应用。

有益效果：