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，目前人類發(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有被發(fā)現(xiàn)。微生物廣泛存在于人類的生活環(huán)境中，通過發(fā)現(xiàn)微生物新物種及其功能，為人類探究大自然奧秘和利用微生物造福人類提供更多的機會。鉻作為工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種重金屬，其六價離子對細胞具有很高的毒性。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，提供

2、了新的解決辦法。目前人類已經(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去進行更多更深入的研究。
　　本研究從兩個不同采樣來源的堆肥土壤中分離出兩個疑似新菌，運用多相分類學(xué)方法，對菌株進行了系統(tǒng)鑒定，并對得到的新菌GSS04T進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性菌，在無氧條件下生長相對緩慢。菌體細胞寬度為0.8μ m，長度為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的生長溫度范圍為15-50℃，最適生長溫度為30-37℃；生長pH范圍為5.5-10.0，最適生長pH為7.0；可以在0-3%NaCl濃度范圍內(nèi)生長，在1.0%的鹽濃度下生長最好。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在進化樹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被認定為芽孢桿菌屬的一個新種，命名為B

5、acillus dabaoshanensis。典型菌株 GSS04T保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號為CCTCC AB2013260T）和韓國典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號為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、無隆起的不透明菌落。GSS05T為革蘭氏陽性菌，菌體細胞寬度為0.3-0.8μ m，長度為1.1-2.6μ

6、m，具有運動性，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生長溫度為15-50℃，最適生長溫度為30-37℃，該菌能夠在5.5-10.0的pH條件下生長，pH=7.5為其最佳生長Ph，可以在0-3%NaCl濃度范圍內(nèi)生長，在1.0%的鹽濃度下生長最好。生理鑒定結(jié)果表明，GSS05T氧化酶實驗呈現(xiàn)陽性，過氧化氫酶實驗為陰性。該菌可以將酪蛋白進行水解，可以產(chǎn)生D-巖藻糖和糖原。GSS05T的細胞壁肽聚糖類型為 A4

7、β，呼吸醌主要類型為甲基萘醌7（MK-7），這些結(jié)果與其模式菌的主要呼吸醌相同，并且符合鳥氨酸芽孢桿菌屬的特征，從另一個方面證明GSS05T屬于鳥氨酸芽孢桿菌屬。GSS05T的主要脂肪酸為C15:0（38.1%）和anteiso-C15:0（31.1%）。其在進化樹中的位置支持將GSS05T歸為鳥氨酸芽孢桿菌屬的結(jié)論。通過GSS05T與其模式菌的生理生化特征進行對比，可以將GSS05T與其他同屬菌株分別開來。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被認定為鳥氨酸芽孢桿菌屬的一個新種，命名為Ornithinibacillus composti。典型菌株 GSS05T保藏在位于武漢的中國典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號為CCTCC AB2013261T）和位于韓國的韓國典型培養(yǎng)物保藏中心（保藏號為KCTC33192T）。
　?。?） GSS04T在有氧和厭氧條件下，均具有還原六價鉻離子的能力，而GSS05T沒有這些特性。GSS04T的六價鉻離子最

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-1六價鉻離子完全還原。在鉻還原過程中，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GSS04T鉻還原過程沒有促進或者抑制作用。
　　GS