本發(fā)明涉及微生物，尤其是涉及一種受群體感應調(diào)控的錳氧化菌及其應用。

背景技術(shù)：

1、酸性礦山廢水(acid?mine?drainage,amd)是礦山開采或礦石堆積過程中，礦石中的金屬硫化物在空氣、水、微生物的共同作用下產(chǎn)生的廢水，具有硫酸鹽、重金屬離子含量高，ph低等特點。amd如不經(jīng)處理直接排放，會對水生和陸生生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重破壞。在傳統(tǒng)的處理方法中，化學中和法雖具有較好的處理效果，但難以處理的次生沉淀，嚴重阻礙了該技術(shù)的大規(guī)模應用，而物理處理法則受限于高昂的材料成本和復雜的操作流程等因素，未能得到有效推廣。

2、相關(guān)研究表明，在自然界中廣泛存在一些能氧化低價mn的錳氧化菌(manganeseoxidation?bacteria,mob)，如seudomonas?putida?mnb1，pseudomonas?putidastrain?gb-1，bacillus?sp.strain?sg-1等，基于錳氧化菌發(fā)展的amd生物處理技術(shù)，因成本低廉、操作簡單和環(huán)境友好等優(yōu)點，受到了廣泛的關(guān)注。然而，實際應用中利用錳氧化菌進行amd生物處理仍存在一定的難點，如對mn(ii)的氧化能力不理想，或者對mn(ii)的耐受性有限，導致其在高濃度mn(ii)條件下難以生存，無法達到理想的效果。相關(guān)技術(shù)中，利用群體感應(quorumsensing，qs)調(diào)控提高菌種的關(guān)鍵特性成為一種有效策略。群體感應是廣泛存在于微生物間的一種調(diào)控機制，該機制是由于種群密度的增加，使環(huán)境中的化學信號分子濃度超過閾值，進入細胞內(nèi)的信號分子與受體蛋白形成復合體，進而啟動關(guān)聯(lián)基因的表達，最終使微生物表現(xiàn)出群體性行為。然而，目前對錳氧化菌與其他微生物之間的調(diào)控研究相對缺乏，且未見有能夠利用群體感應提高mn(ii)氧化性能的錳氧化菌相關(guān)報道。

3、基于此，亟需尋找到一種不僅具有高mn(ii)耐受性和優(yōu)異錳氧化性能，而且受群體感應調(diào)控的錳氧化菌。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出了一株受群體感應調(diào)控的錳氧化菌，其在含16.56mmol/l的mn(ii)的條件下生長，且當mn(ii)的濃度約為13.25mmol/l時，對菌株的促生長效果最好；此外，本發(fā)明的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌具有優(yōu)異的錳氧化率，在含1mmol/l?mn(ii)的培養(yǎng)條件下時，72h后其錳氧化率達到97.3％，在含13.25mmol/l的mn(ii)條件下，其錳氧化率仍能達到39.70％，且當向體系中添加一定含量外源ahls，其錳氧化率能夠進一步提高。

2、本發(fā)明還提出一種受群體感應調(diào)控的錳氧化菌的篩選方法。

3、本發(fā)明還提出一種菌劑。

4、本發(fā)明還提出一種用于錳氧化的產(chǎn)品。

5、本發(fā)明還提出一種受群體感應調(diào)控的錳氧化菌、菌劑或用于錳氧化的產(chǎn)品在重金屬污水處理中的應用。

6、本發(fā)明還提出一種重金屬污水處理方法。

7、本發(fā)明的第一方面，提供一株受群體感應調(diào)控的錳氧化菌，所述錳氧化菌命名為pseudomonas?sp?yohu13，保藏單位：廣東省微生物菌種保藏中心，保藏編號：gdmcc?64553，保藏時間：2024年4月24日。

8、根據(jù)本發(fā)明實施例的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌，至少具有如下有益效果：

9、(1)受群體感應調(diào)控，本發(fā)明的錳氧化菌yohu13不僅可分泌ahls，而且分泌能力較強，僅產(chǎn)生中長鏈的信號分子。此外，對其分泌的信號分子進行定量檢測，結(jié)果顯示20ml的lb體系中，本發(fā)明的錳氧化菌yohu13培養(yǎng)20h能夠產(chǎn)生約15nmol/l?c8-hsl當量的ahls，說明其具有較強的群體感應能力。

10、(2)高錳耐受性，本發(fā)明受群體感應調(diào)控的錳氧化菌pseudomonas?sp?yohu13對mn(ii)具有高耐受性，其最高耐受濃度達到13.25mmol/l，在最大耐受濃度范圍內(nèi)，錳氧化菌yohu13的生物量隨著mn2+的濃度增加而增加。

11、(3)優(yōu)異的錳氧化率，本發(fā)明的錳氧化菌yohu13在含1mmol/l?mn(ii)的培養(yǎng)條件下時，72h后其錳氧化率能夠達到97.3％；在含13.25mmol/l的mn(ii)條件下，其錳氧化率仍能達到39.70％，且當向體系中添加一定含量外源ahls，其錳氧化率能夠進一步提高，其中在含0.5～2g/l?mnso4的培養(yǎng)條件下，添加外源ahls后，其錳氧化率提升百分比在23.88％～36.71％之間。

12、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述受群體感應調(diào)控的錳氧化菌的16s?rdna序列如seqid?no:1所示。

13、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述受群體感應調(diào)控的錳氧化菌為革蘭氏陰性菌。

14、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述受群體感應調(diào)控的錳氧化菌呈直且兩端頓圓的“米粒狀”。

15、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述受群體感應調(diào)控的錳氧化菌的生長ph值為3～9；優(yōu)選為5～7。

16、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述受群體感應調(diào)控的錳氧化菌的生長溫度為10～45℃；優(yōu)選為10～37℃，更優(yōu)選為15～30℃。

17、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述受群體感應調(diào)控的錳氧化菌生長所需底物選自葡萄糖、麥芽糖、蛋白胨、酵母提取物、檸檬酸鐵銨中的至少一種。

18、本發(fā)明的第二方面，提供一種第一方面所述的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌的篩選方法，包括以下步驟：

19、用無菌水稀釋采集的沉積物，然后接種至含錳離子的培養(yǎng)基中進行富集培養(yǎng)，經(jīng)篩選后，即得。

20、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述沉積物采自浙江省麗水市遂昌縣遂昌黃鐵礦103平硐。

21、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述培養(yǎng)基為pycm培養(yǎng)基。

22、在本發(fā)明的一些實施方式中，pycm培養(yǎng)基包括以下組分：2.0g/l檸檬酸鐵銨、0.1g/l蛋白胨、0.5g/l酵母提取物、0.5g/l?cacl2、0.1g/l?mgso4?7h2o、0.1g/l?nano3和0.1g/lkh2po4。優(yōu)選地，所述pycm培養(yǎng)基的ph為6.8～7.2。

23、本發(fā)明的第三方面，提供一種菌劑，所述菌劑含有第一方面所述的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌。

24、本發(fā)明的第四方面，提供一種用于錳氧化的產(chǎn)品，包括第一方面所述的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌或第三方面所述的菌劑。

25、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述產(chǎn)品中還包含群體感應分子。

26、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述群體感應分子包括?；呓z氨酸內(nèi)酯(n-acyl-l-homoserine?lactones，ahls)；ahls是革蘭氏陰性菌進行種間交流的信號分子。

27、本發(fā)明的第五方面，提供第一方面所述的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌、第三方面所述的菌劑或第四方面所述的用于錳氧化的產(chǎn)品中任一種在重金屬污水處理中的應用。

28、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述重金屬污水處理包括酸性礦山廢水處理。

29、本發(fā)明的第六方面，提供一種重金屬污水處理方法，包括用第一方面所述的受群體感應調(diào)控的錳氧化菌、第三方面所述的菌劑或第四方面所述的用于錳氧化的產(chǎn)品中任一種接觸重金屬污水。

30、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。