堆肥中新菌的分離鑒定及其鉻還原特性研究.pdf

1、微生物是地球上分布最為廣泛的生命形式，其物種多樣性非常豐富。據(jù)估計(jì)，目前人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的微生物物種僅占微生物物種總數(shù)的10％左右，大量的微生物物種還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。微生物廣泛存在于人類(lèi)的生活環(huán)境中，通過(guò)發(fā)現(xiàn)微生物新物種及其功能，為人類(lèi)探究大自然奧秘和利用微生物造福人類(lèi)提供更多的機(jī)會(huì)。鉻作為工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種重金屬，其六價(jià)離子對(duì)細(xì)胞具有很高的毒性。傳統(tǒng)治理鉻污染的方式成本高、效果差，而微生物法治理鉻污染作為一種新興的方法，克服了上述缺點(diǎn)，提供

2、了新的解決辦法。目前人類(lèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些具有鉻還原功能的微生物，但是大量尚未被發(fā)現(xiàn)的微生物物種資源吸引著人類(lèi)去進(jìn)行更多更深入的研究。
　　本研究從兩個(gè)不同采樣來(lái)源的堆肥土壤中分離出兩個(gè)疑似新菌，運(yùn)用多相分類(lèi)學(xué)方法，對(duì)菌株進(jìn)行了系統(tǒng)鑒定，并對(duì)得到的新菌GSS04T進(jìn)行了鉻還原特性的研究。主要結(jié)論如下：
　?。?）從大寶山礦區(qū)堆肥中分離得到了菌株 GSS04T。GSS04T能形成直徑為1-2 mm的淺黃色、圓形、表面光滑、微微向上

3、隆起的不透明菌落。GSS04T為兼性厭氧的革蘭氏陽(yáng)性菌，在無(wú)氧條件下生長(zhǎng)相對(duì)緩慢。菌體細(xì)胞寬度為0.8μ m，長(zhǎng)度為2.6-3.0μ m，有鞭毛，能產(chǎn)生橢圓的內(nèi)生孢子。在LB液體培養(yǎng)基中，GSS04T的生長(zhǎng)溫度范圍為15-50℃，最適生長(zhǎng)溫度為30-37℃；生長(zhǎng)pH范圍為5.5-10.0，最適生長(zhǎng)pH為7.0；可以在0-3%NaCl濃度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，在1.0%的鹽濃度下生長(zhǎng)最好。GSS04T的呼吸醌主要為甲基萘醌7（MK-7），主要脂肪酸

4、為C15:0（42.9%）和anteiso-C15:0（24.1%）。GSS04T主要極性脂包括雙磷脂酰甘油(DPG)、磷脂酰甲基乙醇胺(PME)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰乙醇胺(PE)以及三種未識(shí)別出的磷脂和兩種未知脂質(zhì)。GSS04T的DNA G+C含量為41.1 mol%。GSS04T在進(jìn)化樹(shù)中的位置支持其屬于芽孢桿菌屬的結(jié)論。在形態(tài)特征、生理生化特征和分子生物學(xué)特征數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，GSS04T被認(rèn)定為芽孢桿菌屬的一個(gè)新種，命名為B

5、acillus dabaoshanensis。典型菌株 GSS04T保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號(hào)為CCTCC AB2013260T）和韓國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號(hào)為KCTC33191T）。
　?。?）從廣東省東莞市堆肥中分離得到了菌株 GSS05T。GSS05T能形成直徑為0.5-1 mm的淺黃色、圓形、表面光滑、無(wú)隆起的不透明菌落。GSS05T為革蘭氏陽(yáng)性菌，菌體細(xì)胞寬度為0.3-0.8μ m，長(zhǎng)度為1.1-2.6μ

6、m，具有運(yùn)動(dòng)性，有周生鞭毛，能產(chǎn)生橢圓的內(nèi)生孢子。在 LB液體培養(yǎng)基中，GSS05T生長(zhǎng)溫度為15-50℃，最適生長(zhǎng)溫度為30-37℃，該菌能夠在5.5-10.0的pH條件下生長(zhǎng)，pH=7.5為其最佳生長(zhǎng)Ph，可以在0-3%NaCl濃度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，在1.0%的鹽濃度下生長(zhǎng)最好。生理鑒定結(jié)果表明，GSS05T氧化酶實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)陽(yáng)性，過(guò)氧化氫酶實(shí)驗(yàn)為陰性。該菌可以將酪蛋白進(jìn)行水解，可以產(chǎn)生D-巖藻糖和糖原。GSS05T的細(xì)胞壁肽聚糖類(lèi)型為 A4

7、β，呼吸醌主要類(lèi)型為甲基萘醌7（MK-7），這些結(jié)果與其模式菌的主要呼吸醌相同，并且符合鳥(niǎo)氨酸芽孢桿菌屬的特征，從另一個(gè)方面證明GSS05T屬于鳥(niǎo)氨酸芽孢桿菌屬。GSS05T的主要脂肪酸為C15:0（38.1%）和anteiso-C15:0（31.1%）。其在進(jìn)化樹(shù)中的位置支持將GSS05T歸為鳥(niǎo)氨酸芽孢桿菌屬的結(jié)論。通過(guò)GSS05T與其模式菌的生理生化特征進(jìn)行對(duì)比，可以將GSS05T與其他同屬菌株分別開(kāi)來(lái)。在形態(tài)特征、生理生化特征和分

8、子生物學(xué)特征數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，GSS05T被認(rèn)定為鳥(niǎo)氨酸芽孢桿菌屬的一個(gè)新種，命名為Ornithinibacillus composti。典型菌株 GSS05T保藏在位于武漢的中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號(hào)為CCTCC AB2013261T）和位于韓國(guó)的韓國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號(hào)為KCTC33192T）。
　?。?） GSS04T在有氧和厭氧條件下，均具有還原六價(jià)鉻離子的能力，而GSS05T沒(méi)有這些特性。GSS04T的六價(jià)鉻離子最

9、小抑制濃度為600 mg l-1。GSS04T最佳鉻還原條件為37℃，pH=7，初始六價(jià)鉻離子濃度為100 mg l-1。在最佳鉻還原條件下，GSS04T可以在120h內(nèi)將100 mg l-1六價(jià)鉻離子完全還原。在鉻還原過(guò)程中，添加乙酸鈉、蔗糖、丙酮酸、乳酸、草酸鈉、葡萄糖作為電子供體，有利于 GSS04T鉻還原速率的提高，含氧陰離子 SO42-、NO3-、PO43-的添加則對(duì)GSS04T鉻還原過(guò)程沒(méi)有促進(jìn)或者抑制作用。
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