[发明专利]一种高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法

说明书

本发明涉及微生物技术领域，且公开了一种高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法，所述菌株为枯草芽孢杆菌，该菌能够生产脲酶，其主要应用于治理被重金属污染的土壤，所述菌株是从如下方法得到：从采集的重金属污染的土壤样品中分离出六株枯草芽孢杆菌在37℃培养36h‑48h后，对六株枯草芽孢杆菌进行生物量和脲酶活性的测定，得到一株脲酶减量较高、生长最佳的菌株。该高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法，与化学修复重金属污染的土壤的方法具有成本低，本身对环境影响小，对技术及设备要求低等优势，与其他植物类生物修复法相比也具有周期短、见效快和耗力小的优势，同时降低环境污染。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体为一种高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法。

背景技术

近些年来，国内外众多学者利用微生物对已经被重金属污染得土壤进行矿化修复实验开展了很多研究。硫还原细菌可以通过呼吸作用使硫酸盐作为电子受体，进而在呼吸过程中将其还原成硫化物；它还可以在同化过程中利用硫酸盐合成氨基酸，如胱氨酸和蛋氨酸，再通过脱硫作用使S2-分泌于体外，S2-可以和重金属形成硫化物沉淀。某些研究发现细菌对尿素具有分解作用，从而能够使得重金属离子在方解石矿物中共沉淀出来，进而能够修复那些被重金属污染的地下水。还有学者基于生物矿化原理，利用细菌分离底物产生碳酸根离子，固结重金属离子，达到修复污染土壤的目的。

进一步研究发现，为了更有效固结重金属离子，最理想的状态就是在污染体系内部，重金属离子附近的微区域形成大量离子CO32-。碳酸盐矿化菌能够在其生长过程中产生脲酶，并通过脲酶分解底物尿素产生CO32-，矿化固结环境当中的重金属离子，使其由可提取态转变为较稳定的碳酸盐矿物态，降低其被植物吸收进入人类食物链的风险，达到修复土壤的目的。因此，实现碳酸盐矿化菌在上述领域的规模应用。

这种微生物修复重金属污染土壤不仅能够将滞留的重金属污染物快速降解，或降低重金属毒性，也能够减少污染现场污染物的浓度，为此我们提出了一种高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法，该菌株能够生产脲酶，并且在尿素的底物作用下，能够高效的降解土壤环境中的重金属，还能够相对于物理化学法修复重金属污染土壤具有对环境影响小，费用低且对技术设备要求都低的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高产脲酶的枯草芽孢杆菌及其应用方法，所述菌株为枯草芽孢杆菌，该菌能够生产脲酶，其主要应用于治理被重金属污染的土壤，所述菌株是从如下方法得到：从广西南宁周边采集的重金属污染的土壤样品中分离出六株枯草芽孢杆菌在37℃培养36 h-48h后，对六株枯草芽孢杆菌进行生物量和脲酶活性的测定，得到一株脲酶减量较高、生长最佳的菌株，命名为B-0，作为出发菌株。

将B-0进行培养，并且按照稀释涂布法稀释至105cfu/mL，取菌液0.1mL 均匀涂于无菌的空平板中，待风干后进行N+离子束注入，N+离子束注入剂量为(80、125、170、215、260)×2.6×1013N+/cm2，N+离子束注入能量为15 keV。辐照结束后用1mL无菌水洗涤细胞，按5倍稀释法稀释后涂入平板培养基，37℃倒置培养24h，待挑取单菌落，摇瓶检测，筛选出其中脲酶活性最强且生长最佳的那一株菌株，命名为枯草芽孢杆菌S-1。

优选的，所述的枯草芽孢杆菌S-1培养条件为碳源为葡萄糖；氮源为酵母粉、牛肉膏、蛋白胨、尿素、硫酸铵等材料；生长的最适温度范围为30～42℃， pH为6.5～8.0，培养过程中可添加磷酸二氢铵、氯化钙、硫酸镁等。

优选的，所述的枯草芽孢杆菌优化发酵，固化重金属的应用。包括如下步骤：

1)种子培养：培养温度30～42℃，培养时间24～60h。