全文摘要
本发明公开了一株可实现重金属在线监测的嗜甲基菌及其应用，其中，该嗜甲基菌筛选自山东烟台逛荡河入海口，是严格好氧菌，其好氧呼吸及耗氧量对Pb2+和Hg2+这两种重金属离子响应敏感，Pb2+和Hg2+会强烈抑制该菌株的呼吸作用，该菌株的保藏编号为CGMCCNo.13058。本发明的有益之处在于：该菌株好氧呼吸及耗氧量对Pb2+和Hg2+这两种重金属离子响应敏感，通过监测耗氧率变化，可以实现饮用水、地表淡水、海水的Pb2+、Hg2+重金属离子的快速响应和预警，响应速度快、操作简单；（2）该菌株可实现自动培养，无需大量菌体冻干粉的供给，成本更低；（3）该菌株在重金属实时在线监测与预警技术仪器研发等方面具有极大的应用前景。
主设计要求
1.一株可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilusmethylotrophus），其特征在于，该嗜甲基菌筛选自山东烟台逛荡河入海口，是严格好氧菌，其好氧呼吸及耗氧量对Pb2+和Hg2+这两种重金属离子响应敏感，Pb2+和Hg2+会强烈抑制该菌株的呼吸作用，该菌株已于2016年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.13058。
设计方案
1.一株可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus methylotrophus<\/i>），其特征在于，该嗜甲基菌筛选自山东烟台逛荡河入海口，是严格好氧菌，其好氧呼吸及耗氧量对Pb2+<\/sup>和Hg2+<\/sup>这两种重金属离子响应敏感，Pb2+<\/sup>和Hg2+<\/sup>会强烈抑制该菌株的呼吸作用，该菌株已于2016年 9月 28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.13058。
2.根据权利要求1所述的可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus<\/i>methylotrophus<\/i>），其特征在于，该嗜甲基菌能够在线培养，所用培养基为MeM培养基，配方如下：
KH2<\/sub>PO4<\/sub>3g\/L、Na2<\/sub>HPO4<\/sub>•7H2<\/sub>O 12.8g\/L、NaCl 0.5g\/L、NH 4<\/sub>Cl 1.5g\/L、MgSO 4<\/sub>0.3g\/L、甲醇4ml\/L，pH调节至8.5。
3.根据权利要求2所述的可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus<\/i>methylotrophus<\/i>），其特征在于，该嗜甲基菌在线培养的方法为：
培养池中放入MeM培养基，菌株在MeM培养基中生长，培养温度8-40℃，无震荡，保持培养池稳定曝气，当培养池中的MeM培养基pH值低于6.5时，排出9\/10菌液，以新的MeM培养基补足，继续培养即可。
4.权利要求1所述的可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus<\/i>methylotrophus<\/i>）在淡水和海水的Pb2+<\/sup>、Hg2+<\/sup>重金属离子的快速响应和预警中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，通过监测该嗜甲基菌的耗氧率，对水环境中的Pb2+<\/sup>、Hg2+<\/sup>重金属离子浓度进行实时在线监测和预警。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，对水环境中的Pb2+<\/sup>、Hg2+<\/sup>重金属离子浓度进行实时在线监测的方法具体如下：
Step1：计算无污染状态下菌株的耗氧率
向密封检测池内等体积加入无菌水和菌液，通过溶解氧探头记录加入菌液后第2min和第3min密封检测池的溶解氧浓度，通过公式（1）计算无污染状态下该嗜甲基菌的耗氧率设计说明书
技术领域
本发明涉及一株嗜甲基菌及其应用，具体涉及一株可实现重金属在线监测的嗜甲基菌及其应用，属于微生物技术领域。
背景技术
在第二次工业革命后的一个多世纪的时间里，人类工业和农业生产能力飞速提高，人类生活水平在大幅度提升的同时，伴随而来的还有严重的环境污染问题，其中，重金属污染一直是水环境污染重点关注的污染物。
近一个世纪以来，由于食用重金属富集的鱼虾蟹贝造成的人类重金属中毒事件屡见不鲜，最早的报道是20世纪三十年代日本出现的由于矿山废水污染而造成的镉中毒事件（骨痛病）。类似的事件随之发生，20世纪五十年代日本水俣湾附近部分渔民由于食用大量被汞污染的水生生物而患有水俣病，2006年甘肃陇南儿童血铅超标事故，2008年广西河池砷中毒事件等，各种食品重金属超标事件更是屡禁不止。
近些年，由于人们对水产品营养价值的认知不断提高和水产品的消费不断增大，水中的重金属通过重金属富集的鱼虾蟹贝等水产品转移到人体，对人体造成了更大的损害。水体的重金属污染加重，除了影响人类健康，还会严重影响水生生物的生长、繁殖，造成水域群落多样性降低，危害水生生态系统。
在众多重金属中，汞和铅是对人体和生态系统危害较大的重金属。
在人体方面，铅可经呼吸、皮肤、肠胃进入人体，主要累积在肾，其次累积在肝、脾、甲状腺，在骨骼中也会有累积，铅与蛋白质的巯基结合，会破坏细胞代谢，影响肝脏解毒功能，使肾衰竭，引起慢性中毒及神经衰弱症候群，铅在骨骼中累积会严重损害骨骼造血系统。另外，铅还可通过胎盘对幼儿神经系统造成损伤。
在生态系统方面，铅对水生生物的安全浓度为0.16 mg\/L，若超过这个安全浓度，将会危害到水生生物；若用含铅量0.1 mg\/L以上的水灌溉农作物，将会引起铅在农作物中的明显堆积，从而会污染环境。
在线监测重金属的技术主要有两大类：物理化学监测技术、生物毒性监测技术。
1、物理化学监测技术
重金属的物理化学监测技术大多采用流动注射-湿法化学分析方法。该方法需要大量高毒性试剂，会造成水体的二次污染。
2、生物毒性监测技术
重金属的生物毒性监测技术主要是利用生物毒性监测仪进行重金属的在线监测，生物毒性监测仪主要是根据微生物、浮游动物、鱼类等的某方面指标（例如：发光强度、群落组成、行为等）对重金属的反应判断重金属的含量范围。其中，微生物作为指示生物，具有培养成本低、繁殖周期短、反应即时且敏感等多种优势，但目前用于重金属毒性监测的微生物大多为发光细菌，通过监测器发光强度判断重金属含量，但发光细菌无法实现在线监测，需制备冻干粉，还需进行长时间的菌株复苏，在环境重金属和毒性监测中具有一定的局限性。
生物毒性监测方法相对物理化学监测方法，二次污染风险大幅度降低，且生物毒性监测不仅可监测1种重金属，还可以反应环境中的综合毒性，对于水环境和饮用水重金属含量超标预警具有重要意义。
筛选能够即时、敏感的反应环境中重金属含量范围的菌株，能够实现自动培养，能够通过简单指标判断菌株的生长情况，对于新型环境毒性监测仪的研制具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一株对Pb2+<\/sup>和Hg2+<\/sup>这两种重金属离子响应敏感、能够实现自动培养、能够通过简单指标（例如培养基pH值）判断生长情况、可实现Pb2+<\/sup>和Hg2+<\/sup>这两种重金属在线监测的嗜甲基菌及其应用。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一株可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus methylotrophus<\/i>），其特征在于，该嗜甲基菌筛选自山东烟台逛荡河入海口，是严格好氧菌，其好氧呼吸及耗氧量对Pb2+<\/sup>和Hg2+<\/sup>这两种重金属离子响应敏感，Pb2+<\/sup>和Hg2+<\/sup>会强烈抑制该菌株的呼吸作用，该菌株已于2016年 9月 28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.13058。
前述的可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus methylotrophus<\/i>），其特征在于，该嗜甲基菌能够在线培养，所用培养基为MeM培养基，配方如下：
KH2<\/sub>PO4<\/sub>3g\/L、Na2<\/sub>HPO4<\/sub>•7H2<\/sub>O 12.8g\/L、NaCl 0.5g\/L、NH 4<\/sub>Cl 1.5g\/L、MgSO 4<\/sub>0.3g\/L、甲醇4ml\/L，pH调节至8.5。
前述的可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus methylotrophus<\/i>），其特征在于，该嗜甲基菌在线培养的方法为：
培养池中放入MeM培养基，菌株在MeM培养基中生长，培养温度8-40℃，无震荡，保持培养池稳定曝气，当培养池中的MeM培养基pH值低于6.5时，排出9\/10菌液，以新的MeM培养基补足，继续培养即可。
前述的可实现重金属在线监测的嗜甲基菌（Methylophilus methylotrophus<\/i>）在淡水和海水的Pb2+<\/sup>、Hg2+<\/sup>重金属离子的快速响应和预警中的应用，其特征在于，通过监测该嗜甲基菌的耗氧率，对水环境中的Pb2+<\/sup>、Hg2+<\/sup>重金属离子浓度进行实时在线监测和预警。
前述的应用，其特征在于，对水环境中的Pb2+<\/sup>、Hg2+<\/sup>重金属离子浓度进行实时在线监测的方法具体如下：
Step1：计算无污染状态下菌株的耗氧率
向密封检测池内等体积加入无菌水和菌液，通过溶解氧探头记录加入菌液后第2min和第3min密封检测池的溶解氧浓度，通过公式（1）计算无污染状态下该嗜甲基菌的耗氧率设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910799845.4
申请日:2019-08-28
公开号:CN110305822A
公开日:2019-10-08
国家:CN
国家/省市:37(山东)
授权编号:CN110305822B
授权时间:20191126
主分类号:C12N 1/20
专利分类号:C12N1/20;C12Q1/02;G01N33/18;C12R1/01
范畴分类:18H;
申请人:中国科学院烟台海岸带研究所
第一申请人:中国科学院烟台海岸带研究所
申请人地址:264003 山东省烟台市莱山区春晖路17号
发明人:陈令新;王巧宁;付龙文;孙西艳
第一发明人:陈令新
当前权利人:中国科学院烟台海岸带研究所
代理人:马国冉
代理机构:11429
代理机构编号:北京中济纬天专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计