用于含氰化合物降解的菌株、菌剂及应用

本发明涉及微生物检测技，尤其涉及一种用于含氰化合物降解的菌株、菌剂及应用。

背景技术：

1、我国黄金冶炼企业每年由堆浸法产生的金矿堆浸尾渣达两千多万吨，在还原硫(s2-)以及硫代硫酸盐(s2o32-)的存在下，游离氰化物会转化形成硫氰化物，研究显示，金矿采选中有50％的氰化物被转化成硫氰化物。而氰化试剂同样容易与其他金属矿物发生络合反应，从而导致大量氰化试剂以金属络合物的形式进入尾矿废渣中。实际生产表明，氰化浸出过程中绝大部分氰化物以游离氰化物、硫氰酸盐和金属-氰络合物的形式残留于尾矿和尾液中。经过初步处理的矿渣中仍然残留一部分氰化物、硫氰化物及，包括金属-氰络合物。严重威胁黄金企业生存。因此，金矿堆浸尾渣的处理是一项巨大挑战，亟需治理。

2、由于氰化物、硫氰化物以及氰的络合物的分子构成包括了微生物代谢生长过程中所需要的两种营养成分，即碳和氮，因此可以利用微生物的方法对其进行降解。当氰化物、硫氰化物以及氰的络合物浓度比较低时，利用微生物以氰化物或硫氰化物或金属-氰络合物为碳源和氮源，将其转化为无毒物质，重金属则被细菌吸附而随生物膜脱落随污泥除去。到目前为止，已报道的氰类污染物降解优势菌的种类有个属，计多种菌株，其中包括假单胞菌属、诺卡氏菌属、不动细菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、棒杆菌属·短小芽抱杆菌、产酸克雷伯氏菌等菌株，此外霉菌如黑青霉、腐皮镰饱霉、尖镰饱霉、雪霉等以及酵母菌也已有报道。微生物法降氰化物、硫氰化物以及金属-氰络合物绿色、高效，具有广阔的发展前景。

3、然而，根据文献报道，重金属作为高毒性污染物，其对环境微生物的自然代谢过程影响较大，可抑制微生物的活性。有研究表明，当土壤中的有效态重金属含量升高后，土壤中的细菌总量减少，说明重金属对环境中微生物的生态功能有一定的影响。在有色冶炼行业采用氰化法提取金、银等金属时，矿石中伴生的各类复杂重金属也随之进入废渣中，因此，生物法处理含重金属场地中氰化物污染物的关键是寻找同时耐受氰化物和重金属、降解效果好的微生物菌株，因此，从自然界筛选能在耐重金属前提下降解氰化物的菌株成为研究人员的重要任务之一。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种用于含氰化合物降解的菌株、菌剂及应用，以解决常规微生物菌株在重金属含量较高的情况下，氰化物降解效果下降的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于含氰化合物降解的菌株。菌株属于假甲基红杆菌(methylorubrum pseudosasae)，菌株编号为tcd-1，于2022年4月19日保藏于中国北京中国微生物菌种保藏管委会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.24728。

3、本发明第二方面提供一种含有上述用于含氰化合物降解的菌株的菌剂。

4、本发明第三方面提供上述的菌剂的制备方法，包括以下步骤：

5、s1、菌种活化：将菌种移至20℃～25℃条件下活化10h～20h，菌种为上述的菌株对应的菌种。

6、s2、液体种子制备：在无菌的条件下，将活化后的菌种制成菌体悬浮液，并在种子培养基中，振荡培养10h～20h，得到液体种子。

7、s3、发酵：将液体种子以2％～10％(v/v)的接种量接到发酵培养基中，进行液体发酵制备获得菌剂。

8、根据本申请的实施方式，步骤s2中，种子培养基为：葡萄糖2g/l，酵母粉1g/l，氯化钠0.5g/l，硫酸镁0.1g/l，硫酸铵0.95g/l，ph7.2。

9、种子培养基在121℃、0.15mpa的条件下，灭菌20min。

10、根据本申请的实施例，振荡培养的步骤包括：

11、在培养温度30℃、摇床转速150r/min的条件下，培养时间20h。

12、根据本申请的实施方式，步骤s3中，离子培养基的制备方法包括：

13、将kh2po4 1.0g、k2hpo4 1.0g、nacl 0.1g、mgso4·7h2o 0.1g、feso4·7h2o0.04g、无水cacl2 0.005g、葡萄糖5g、2ml微量元素溶液混合，加去离子水定容至1l，ph 7.7。并在121℃，0.15mpa的灭菌条件下，灭菌20min，得到离子培养基。

14、根据本申请的实施例，液体发酵制备获得菌剂的步骤包括：

15、在搅拌转速150r/min，30℃的条件下培养20h。

16、根据本申请的实施方式，微量元素溶液为：cucl2 40mg、ki 100mg、mncl2·h2o400mg、zncl2·7h2o 400mg、h3bo3 500mg、namoo4·2h2o 195mg，去离子水定容至200ml。

17、本发明第四方面提供上述菌株或上述的菌剂在含氰化合物降解中的应用。

18、上述的用于含氰化合物降解的菌株，假甲基红杆菌tcd-1通过实验证明其对重金属抗性良好，在相对较高浓度的重金属的条件下，对氰化物有较高的降解率。

技术特征：

1.一种用于含氰化合物降解的菌株，其特征在于，所述菌株属于假甲基红杆菌(methylorubrum pseudosasae)，菌株编号为tcd-1，于2022年4月19日保藏于中国微生物菌种保藏管委会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.24728。

2.一种含有权利要求1所述的用于含氰化合物降解的菌株的菌剂。

3.根据权利要求2所述的菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的菌剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述种子培养基为：葡萄糖2g/l，酵母粉1g/l，氯化钠0.5g/l，硫酸镁0.1g/l，硫酸铵0.95g/l，ph7.2；

5.根据权利要求3所述的菌剂的制备方法，其特征在于，所述振荡培养的步骤包括：

6.根据权利要求3所述的菌剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述离子培养基的制备方法包括：

7.根据权利要求6所述的菌剂的制备方法，其特征在于，所述液体发酵制备获得所述菌剂的步骤包括：

8.根据权利要求6或7所述的菌剂的制备方法，其特征在于，所述微量元素溶液为：cucl240mg、ki 100mg、mncl2·h2o 400mg、zncl2·7h2o 400mg、h3bo3 500mg、namoo4·2h2o 195mg，去离子水定容至200ml。

9.一种权利要求1所述的菌株或权利要求2所述的菌剂在含氰化合物降解中的应用。

技术总结
本发明提供了一种用于含氰化合物降解的菌株、菌剂及应用。菌株属于假甲基红杆菌(Methylorubrum pseudosasae)，菌株编号为TCD‑1，于2022年4月19日保藏于中国微生物菌种保藏管委会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.24728。上述的用于含氰化合物降解的菌株，假甲基红杆菌TCD‑1通过实验证明其对重金属抗性良好，在相对较高浓度的重金属的条件下，对氰化物有较高的降解率。

技术研发人员：廖骐,张钦雅,杨志辉,杨卫春,赵飞平,李青竹,司梦莹,涂光远,余霖
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12