(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211122292.7 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 南昌航空大 学 地址 330063 江西省南昌市丰和南大道696 号 申请人 南京恒泰环保科技有限公司 (72)发明人 王忠兵　查石林　赵宗文　曾桂生　 喻澳　龚杰　谭荣　刘春力　吴坤　 崔水情　 (74)专利代理 机构 南昌贤达专利代理事务所 (普通合伙) 36136 专利代理师 潘金凤 (51)Int.Cl. C12N 1/20(2006.01) C12N 1/36(2006.01)C02F 3/34(2006.01) C02F 101/22(2006.01) (54)发明名称 一种改性六价铬还原菌及其制备方法和应 用 (57)摘要 本发明公开了一种改性六价铬还原菌及其 制备方法和应用， 涉及环境生物领域， 具体方法 为将LB培养基中的氯化钠替换成钾盐或铵盐， 蛋 白胨和酵母浸出粉含量不变， 作为改性型LB培养 基， 然后利用寡养单胞菌对Cr(VI)有很好的的耐 受性， 采用改性型LB培养基对寡养单胞菌进行培 养并同时向培养基中加入初始浓度为100mg/L的 Cr(VI)溶液与直接采用LB培养基进行培养的寡 养单胞菌属对比， 该改性六价铬还原 菌对Cr(VI) 的还原率最高值达到98.5％， 且微生物生长良 好； 该方法具有操作 简单、 低成本、 无二次污染等 特点， 具有良好的经济效益， 且能够达到高效去 除低浓度电镀废水中重金属的目的。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115287241 A 2022.11.04 CN 115287241 A 1.一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 将寡养单胞菌零代冻干粉于培养 基中制备成菌液， 然后接入到含有钾盐和/或铵盐的协同改性LB液体培养基中， 取对数生长 期的菌液离心后经 水洗后重悬， 冷冻干燥， 制得。 2.根据权利要求1所述的一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 所述钾盐为 KCl、 K2SO4、 KNO3、 KH2PO4的一种或多种； 所述铵盐为 NH4H2PO4、 (NH4)2SO4、 NH4NO3、 (NH4)2CO3、 CH3COONH4、 NH4H2PO4的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤一： 制备LB液体培养基， 将寡养单胞菌零代冻干粉接种于LB培养基中， 待LB培养基 中的菌种生长 至对数生长期置 于甘油管并冷冻保存； 步骤二： 制备含不同浓度重金属Cr(VI)的培养基， 将步骤一中所得菌种加入上述不同 浓度重金属Cr(VI)的培 养基中， 观察 其生长情况及计算Cr(VI)的还原率； 步骤三： 制备改性LB液体培养基， 将步骤一中所得菌种加入步骤二中含重金属Cr(VI) 浓度最高的培 养基中， 筛 选出Cr(VI)还原率高的改性 LB液体培 养基； 步骤四： 制备协同改性LB液体培养基， 将步骤三中所筛选的改性LB液体培养基进行协 同改性， 筛 选出Cr(VI)还原率 最高的协同改性 LB培养基； 步骤五： 将步骤一所得的菌种接入到步骤四所筛选的协同改性LB培养基中， 培养至对 数生长期， 离心分离出的菌体在用无菌水洗涤后重悬， 重悬后冷冻干燥， 制得。 4.根据权利要求3所述的一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 所述步骤二 中， 培养基中重金属Cr(VI)的浓度为10 ‑100mg/L。 5.根据权利要求3所述的一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 所述步骤二 中， 培养基的制备方法为： 在容量瓶中加入胰蛋白胨、 酵母浸出粉、 氯化钠以及K2Cr2O7加入 超纯水溶解并定容， 分装后杀菌制得。 6.根据权利要求5所述的一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 所述步骤三 中， 制备改性LB液体培养基的方法为： 在容量瓶中加入胰蛋白胨、 酵母浸出粉、 钾盐或铵盐， 加入超纯水并定容， 调节pH＝9 ±0.1， 制得。 7.根据权利要求3所述的一种改性六价铬还原菌的制备方法， 其特征在于， 所述步骤四 中， 协同改性LB培养基的制备方法为： 选取Cr(VI)还原率较好的几种钾盐和铵盐按比例同 时加入到含有胰蛋白胨、 酵母浸出粉的培养基中， 加入超纯水并定容， 调节pH＝9 ±0.1， 制 得。 8.一种改性六价铬还原菌， 其特征在于， 采用如权利要求1 ‑7任一所述的制备方法制 得。 9.一种如权利要求8所述的改性六价铬还原菌在还原重金属Cr(VI)上应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特 征在于， 所述重金属Cr(VI)浓度为20 ‑100mg/L。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115287241 A 2一种改性六价铬还原菌及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及环境生物技术领域， 具体讲是一种改性六价铬还原菌及其制备方法和 应用。 背景技术 [0002]电镀废水的水质复杂， 成分不易控制， 其可大致分为重金属废水、 含氰废水、 酸碱 废水、 含油脂类废水以及混合废水等； 而电镀行业每年约排放4亿吨电镀废水， 其成分非常 复杂， 常常表现出同时含有多种污染物， 其中有毒有害的物质有铬、 镉、 镍、 铜、 锌、 金、 银等 重金属离子、 烃类物质和氰化物等， 有 些属于致癌、 致畸、 致突变的剧毒物质。 对生态环 境及 人类生活产生 严重影响。 因此， 电镀废水的治理也是工业废水处 理的重中之重 。 [0003]近几十年来， 铬被广 泛的应用于电镀、 制革、 颜料、 印刷等行业， 由于使用或存储不 当导致其大量流入生态环境中， 是造成环境污染的主要重金属之一， 在自然界中铬主要是 以Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)态存在。 众所周知， Cr( Ⅵ)是致癌物、 致突变剂、 制畸剂， 对生命系统具有 毒性作用， 而且具有很强的迁移能力， 其毒性和致突变性是Cr( Ⅲ)的100倍和1000倍； 相比 之下， Cr( Ⅲ)是人体所必须的微量元素之一， 对维持人体新陈代谢和体内平衡至关重要， 其 毒性、 流动性要比Cr( Ⅵ)低得多。 因此， 目前最主 要的方法是将Cr( Ⅵ)还原成Cr( Ⅲ)。 [0004]当下电镀废水中重金属的的去除方法主要有物理吸附法、 化学沉淀法， 例如电絮 凝、 电化学、 离子交换、 膜分离等。 这些方法普遍存在运行成本高、 操作复杂、 处理低浓度废 水效率低下等缺点。 而微生物法经过几十年的发展已趋于成熟， 如生物絮凝、 生物吸 附等； 相比于物理吸 附和化学沉淀来处理低浓度重金属废水， 因微生物法简便实用 、 过程控住简 单、 二次污染减少等优点而更 具优势。 [0005]目前有许多研究人员对微生物法处理低浓度重金属废水有了一定的研究， 如 CN102676560A公开了 “一种苏云金芽孢杆菌YB ‑03中的六价铬还原基因、 其表达产物及其应 用”， 从具有还原Cr(VI)作用的苏云金芽孢杆菌YB ‑03菌株CGMCC  NO.5653中克隆出了六价 铬还原基因， 并成功 转化、 诱导表达出具有很高活性的蛋白酶， 该目的蛋白可将20mg/L的Cr (VI)还原到了3.4mg/L， 还原率达到83％， 对Cr(VI)具有很强的还原性， 该蛋白酶结合NADH 在11小时内可完全还原65mg/L的Cr(VI),但该蛋白酶的提取步骤非常繁琐与复杂， 而且所 处理的Cr(VI)浓度比较低， 对较高浓度的Cr(VI)处理效果不佳， 针对提取目的基因步骤繁 琐的特点， 有不少人员采用六价铬还原菌直接处理污废水中的Cr(VI),CN113773972A公开 了“一种六价铬还原菌株、 方法及其应用 ”， 基于黑曲霉具有还原Cr(VI)的天然特性， 通过提 高铬还原酶表达增强Cr( Ⅵ)还原水平， 引入铬转运元件增强Cr( Ⅵ)摄取能力， 提高活性氧 分解能力减弱Cr( Ⅵ)还原过程中产生的活性氧对细胞的损伤， 从多个维度增强黑曲霉细胞 对Cr(Ⅵ)还原水平。 加入黑曲霉菌丝体的废水中Cr( Ⅵ)浓度从83.6mg/L降到5.02mg/L， 还 原率达94％， 能有效地去除废水中的六价铬， 虽然 该还原菌对Cr(V I)具有很高的耐受性， 且 对较高浓度的Cr(VI)具有很好的去除效果， 但其处理时间过长， 在96小时后还原率达到 94％， 使得整个实验流 程过长。说　明　书 1/4 页 3 CN 115287241 A 3