
技术摘要:
一株高效钙矿化菌及其应用,属于微生物领域。本发明所述细菌是蜡样芽孢杆菌EMCa1。该菌株为短杆状,成短或长链,菌体大小约为1.0‑1.2×3.0‑5.0μm,革兰氏染色阳性菌,该菌株在LB琼脂平板培养基上30℃培养24小时后,出现白色圆形菌落,直径约5‑7mm,边缘不规则,菌落 全部
背景技术:
我国石质古迹文物资源丰富, 含钙岩石是历史上遗存下来的大量石质文物中最 常用的基质材料。石质文物饱受环境大气、酸雨、生物和地表温湿度变化等因素影响, 导致 石构件风化、分解等。目前,保护手段多采用无机或有机高分子材料来加固石质文物,但由 于高分子材料的力学性能与原文物基材不匹配及保护材料老化等原因,经常会造成文物变 色、硬壳形成和文物表层剥落等问题,且有些材料老化后很难去除,以至于使保护的文物受 到二次破坏,严重时甚至会导致文物的毁灭。因此, 寻找一种新型的有效的保护措施是保 护石质文物的一个新思路。 自然界微生物种类繁多,有些微生物在石质文物的孔隙间能诱导碳酸钙结晶沉积 并矿化。通过微生物诱导生成碳酸钙结晶沉积并矿化对风化的石质文物进行加固保护, 是 近年来国际石质文物保护修复领域研究的重点。这些碳酸钙结晶能与石质原材料成分相结 合,从而对风化脆弱的石质文物进行加固。这种生物矿化加固法将克服有机和无机加固剂 对文物产生的副作用,其诱导产物持久、成本低、对人和环境没有危害,满足文物保护的要 求,在文物保护的实践应用中具有重要意义。利用微生物及生物技术进行文物保护将成为 未来具环保型且行之有效的保护途径。 一般的化学加固剂渗透性都有一定的限制,且容易堵塞石质文物的孔隙,使内部 的湿气不能出来,可能会进一步破坏文物;而细菌能够最大限度的渗透到石质文物内部中, 诱导产生的碳酸钙结晶也不会堵塞石质的孔隙。 利用矿化微生物修复石质文物具有修复效果好、处理费用低、无二次污染等特点, 但该修复技术的关键之一是获得高效钙离子矿化细菌。本发明主要介绍一种高效钙矿化细 菌及其在文物修复上的应用。
技术实现要素:
解决的技术问题:针对上述技术问题,本发明提供一种高效钙矿化菌及其应用,能 够将钙离子矿化生成碳酸钙,从而应用于石质文物的修复。 技术方案:一株高效钙矿化菌,该细菌是蜡样芽孢杆菌EMCa1(Bacillus cereus EMCa1)。 作为优选, (1)形态特征:该菌株为短杆状,成短或长链,菌体大小约为1.0-1.2× 3.0-5.0μm,革兰氏染色阳性菌; (2)培养特征:该菌株在LB琼脂平板培养基上30℃培养24 小时后,出现白色圆形菌落,直径约5-7mm,边缘不规则,菌落表面似蜡样; (3)菌株的诱导 碳酸钙沉积特性:经过20天的培养,菌株可以将珊瑚砂溶液中的游离钙离子转化为碳酸钙 3 CN 111592991 A 说 明 书 2/3 页 沉淀,碳酸钙沉积实验中,钙离子浓度由36.9mg/L减少到 7.19mg/L,珊瑚砂中方解石的比 例由2%上升到20%; (4)菌株的16S rDNA基因序列如Seq ID No:1所示。 上述的高效钙矿化菌在文物修复上的应用。 有益效果:制备的菌株EMCa1具有较强的钙矿化性能,可将钙离子转化为碳酸钙, 其晶体类型为稳定的方解石,可用于石质文物的修复。 附图说明 图1 为菌株EMCa1在LB固体平板上培养24h的菌落图; 图2为菌株EMCa1革兰氏染色图(10×100); 图3为矿化前后珊瑚砂的X射线衍射图谱; 图4为不同菌株钙矿化效果比较图。