本發(fā)明屬于微生物，具體涉及一株耐錳氧化錳菌株klebsiella?oxytocayj及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)目前受鎘、砷、鉛等重金屬污染的耕地面積估計(jì)近2.0×107hm2。土壤砷污染主要來(lái)自大氣降沉、污水灌溉和含砷農(nóng)藥的噴灑。中國(guó)表層土壤中砷含量在2.5×10-6-33.5×10-6，土壤砷含量呈南北向地域分布，海拔較高地區(qū)的土壤砷含量高于海拔較低處，由青藏高原區(qū)、西南區(qū)、華南區(qū)向東北區(qū)遞減，與其上游被侵蝕物之間存在著地球化學(xué)聯(lián)系。砷作為一種類金屬元素，因其具有毒性高、易富集、難降解的特點(diǎn)而備受關(guān)注，對(duì)人體和植物均可產(chǎn)生有害影響。長(zhǎng)期飲用高砷水會(huì)受導(dǎo)致慢性砷中毒，以及皮膚、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的疾病，而皮膚接觸砷，也會(huì)有癌變的風(fēng)險(xiǎn)。鎘是重金屬中毒害最為嚴(yán)重的金屬之一，土壤鎘污染不僅會(huì)降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還會(huì)通過(guò)食物鏈富集作用，危害人體健康。2014年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《全國(guó)污染調(diào)查公報(bào)》表明，我國(guó)土壤中cd的點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%，位居無(wú)機(jī)污染物之首。有數(shù)據(jù)顯示，全世界每年約有1.0×106t?cd被釋放到環(huán)境中；在我國(guó)受cd污染的農(nóng)田面積約有1.0×107?hm2，被cd污染的農(nóng)產(chǎn)品高達(dá)1.5×106t。研究表明全國(guó)農(nóng)田土壤重金屬cd含量在0.000013-217.23mg/kg間，平均值為0.39mg/kg，中位值為0.25mg/kg，全國(guó)cd污染呈現(xiàn)不均的分布趨勢(shì)，廣東、湖南、云南是cd污染較多的地區(qū)，南方土壤cd污染程度要明顯重于北方。

2、水稻是我國(guó)主要的糧食作物之一，由于水稻對(duì)鎘的生理耐受性和積累能力均較強(qiáng)，導(dǎo)致稻田鎘污染狀況尤為嚴(yán)重，污染面積達(dá)1.27萬(wàn)hm2，我國(guó)幾大主要糧食產(chǎn)區(qū)的稻米鎘超標(biāo)率達(dá)10.3%，直接威脅著糧食安全和人類健康，稻田鎘污染問(wèn)題成為土壤重金屬污染與防治的重中之重?；谖覈?guó)農(nóng)業(yè)灌溉的傳統(tǒng)模式，土壤砷污染更多的發(fā)生在水田中，并且在水淹條件下，土壤中砷的毒性和生物有效性都會(huì)有不同程度的增加。利用化學(xué)方法進(jìn)行修復(fù)，可能會(huì)造成二次污染，越來(lái)越多的研究者將目光投向了微生物生物修復(fù)方面。

3、發(fā)明人通過(guò)對(duì)高錳土壤環(huán)境中的微生物菌株進(jìn)行研究，篩選出一株可以將mn（ⅱ）氧化為生物錳氧化物的耐錳氧化錳的菌株，將其與生物炭形成復(fù)合材料，添加到土壤里，能夠顯著降低植物對(duì)砷和鎘的吸收，這對(duì)降低砷和鎘污染土壤的生物有效性具有重要意義。

4、公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一株耐錳氧化錳菌株klebsiella?oxytoca?yj及其應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一株耐錳氧化錳菌株yj，所述耐錳氧化錳菌株yj的分類學(xué)名為產(chǎn)酸克雷伯氏菌klebsiella?oxytoca，于2024年5月21日保藏于廣東微生物菌種保藏中心，保藏號(hào)為gdmcc?no：64667。

4、本發(fā)明的第二目的在于提供一種生物炭負(fù)載的復(fù)合材料，所述生物炭負(fù)載的復(fù)合材料由所述的耐錳氧化錳菌株yj制備而成。

5、本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供所述的耐錳氧化錳菌株yj或所述的生物炭負(fù)載的復(fù)合材料在去除環(huán)境中mn、as和/或cd中用途。

6、本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供所述的耐錳氧化錳菌株yj或所述的生物炭負(fù)載的復(fù)合材料在降低農(nóng)作物籽粒中as和/或cd含量中的用途。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

8、（1）本發(fā)明對(duì)耐錳菌株進(jìn)行篩選，得到一株對(duì)錳的耐受濃度為200mm的菌株yj，經(jīng)形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定，菌株yj為產(chǎn)酸克雷伯氏菌klebsiella?oxytoca。通過(guò)對(duì)重金屬去除率的研究發(fā)現(xiàn)，菌株yj對(duì)500mg/kg培養(yǎng)液中mn(ⅱ)的去除率在第4d時(shí)達(dá)到92.20%，對(duì)50mg/kg培養(yǎng)液中as(iii)的去除率在第4d時(shí)達(dá)到98.40%，對(duì)5mg/kg培養(yǎng)液中cd(ii)的去除率在第5d時(shí)達(dá)到57.07%。由此可知，菌株yj對(duì)mn、as和cd等重金屬污染治理具有十分重要的意義。

9、（2）本發(fā)明利用菌株yj制備的生物炭負(fù)載復(fù)合材料可有效降低水稻植株對(duì)土壤中砷和鎘元素的積累，進(jìn)而降低水稻籽粒的砷和鎘含量。

10、保藏信息說(shuō)明

11、菌株klebsiella?oxytoca?yj，于2024年05月21日保藏于廣東省微生物菌種保藏中心（gdmcc），保藏地址：廣州市先烈中路100號(hào)大院59號(hào)樓5樓，廣東省科學(xué)院微生物研究所，保藏編號(hào)為gdmcc?no：64667。

技術(shù)特征：

1.一株耐錳氧化錳菌株yj，其特征在于，所述耐錳氧化錳菌株yj的分類學(xué)名為產(chǎn)酸克雷伯氏菌（klebsiella?oxytoca），于2024年5月21日保藏于廣東微生物菌種保藏中心，保藏號(hào)為gdmcc?no：64667。

2.一種生物炭負(fù)載的復(fù)合材料，其特征在于，所述生物炭負(fù)載的復(fù)合材料由權(quán)利要求1所述的耐錳氧化錳菌株yj制備而成。

3.權(quán)利要求1所述的耐錳氧化錳菌株yj或權(quán)利要求2所述的生物炭負(fù)載的復(fù)合材料在去除環(huán)境中mn、as和/或cd中用途。

4.權(quán)利要求1所述的耐錳氧化錳菌株yj或權(quán)利要求2所述的生物炭負(fù)載的復(fù)合材料在降低農(nóng)作物籽粒中as和/或cd含量中的用途。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株耐錳氧化錳菌株Klebsiella?oxytoca?YJ及其應(yīng)用。一株耐錳氧化錳菌株YJ，所述耐錳氧化錳菌株YJ的分類學(xué)名為產(chǎn)酸克雷伯氏菌Klebsiella?oxytoca，于2024年5月21日保藏于廣東微生物菌種保藏中心，保藏號(hào)為GDMCC?No：64667。本發(fā)明對(duì)耐錳菌株進(jìn)行篩選，得到一株對(duì)錳的耐受濃度為200mM的菌株YJ，經(jīng)形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定，菌株YJ為產(chǎn)酸克雷伯氏菌Klebsiella?oxytoca。通過(guò)對(duì)重金屬去除率的研究發(fā)現(xiàn)，菌株YJ對(duì)500mg/kg培養(yǎng)液中Mn(Ⅱ)的去除率在第4d時(shí)達(dá)到92.20%，對(duì)50mg/kg培養(yǎng)液中As(III)的去除率在第4d時(shí)達(dá)到98.40%，對(duì)5mg/kg培養(yǎng)液中Cd(II)的去除率在第5d時(shí)達(dá)到57.07%。由此可知，菌株YJ對(duì)Mn、As和Cd等重金屬污染治理具有十分重要的意義。

技術(shù)研發(fā)人員：韋燕燕,馬艷敏,潘國(guó)飛,覃焱,牙豐碩,彭詩(shī)睿,楊國(guó)明,梁山河,饒明亮,文振宙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30