[發(fā)明專利]利用甘薯淀粉廢水生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌劑的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910241356.3
• 申請(qǐng)日: 2009-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN102051338A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭霞薇;荊夢(mèng);姜丹;宿燕明;安曉宇;白志輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;A62D3/02;C12R1/085;A62D101/04;A62D101/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以甘薯淀粉廢水為主要原料，生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥高效降解菌劑的方法。

技術(shù)背景

有機(jī)磷農(nóng)藥以其品種多、藥效高、防治范圍廣譜等特點(diǎn)，至今仍是農(nóng)藥中的用量最多的類別，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到了舉足輕重的作用，我國(guó)有機(jī)磷農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用量占農(nóng)藥總生產(chǎn)和使用量的一半以上。但是，有機(jī)磷農(nóng)藥具有較強(qiáng)的毒性，長(zhǎng)期、大量使用后，其在農(nóng)作物上的殘留會(huì)引起食品安全問題，也影響了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口，而且散落的農(nóng)藥也會(huì)使水和土壤受到污染。

利用微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)方法具有低成本、無毒、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是最具應(yīng)用前景的削減農(nóng)藥污染的方法之一。有機(jī)磷農(nóng)藥降解微生物篩選常用的方法是從長(zhǎng)期遭受農(nóng)藥污染的土壤或水體中采集樣品，經(jīng)富集培養(yǎng)、平板劃線等操作，分離得到單菌落，然后經(jīng)馴化培養(yǎng)，或紫外化學(xué)誘變等方法獲取高效降解菌株，或通過細(xì)胞工程、基因工程等技術(shù)手段構(gòu)建工程菌株。例如：中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枺?00610090054.7)公開了一株降解有機(jī)磷農(nóng)藥的施氏假單胞菌，是從農(nóng)藥廠排污口土壤樣品中分離的；中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枺?00410081019.X)公開了一株降解有機(jī)磷農(nóng)藥的蒼白桿菌，是從長(zhǎng)期農(nóng)藥污染的土壤中分離獲得。

植物的葉際是指植物的地上部分，包括葉、莖、花、果等的表面或內(nèi)部的小環(huán)境。在植物的葉際范圍內(nèi)生活著多種微生物，主要有細(xì)菌、真菌、放線菌等，這些在葉際生存的微生物稱為葉際微生物。對(duì)于葉際微生物而言，植物葉際環(huán)境相當(dāng)惡劣，在強(qiáng)烈的日照下，其表面干燥，溫度可以達(dá)到50℃，紫外線強(qiáng)烈，而夜晚溫度又驟降，還有刮風(fēng)、下雨等天氣變化等。對(duì)于分離自土壤、污泥等來源的農(nóng)藥降解微生物，不一定能適應(yīng)植物葉際的惡劣環(huán)境，其降解效率往往會(huì)受到顯著影響。我們從植物的葉際分離到一株有機(jī)磷農(nóng)藥高效降解菌株，能夠在葉際長(zhǎng)期生存，比較適應(yīng)多變的葉際環(huán)境，適合原位降解作物表面的農(nóng)藥殘留。

甘薯易腐爛，不宜長(zhǎng)期存放。甘薯的深加工，可以解決因貯存鮮薯不當(dāng)而導(dǎo)致大量爛薯的現(xiàn)象，甘薯精制淀粉經(jīng)過不同深度的加工，可生產(chǎn)出數(shù)百種有價(jià)值的產(chǎn)品，增值10-30倍左右。但是，目前的加工工藝，每生產(chǎn)1噸甘薯淀粉大約產(chǎn)出6噸高濃度有機(jī)廢水，這些廢水的COD值高達(dá)10000mg/L以上，主要含有溶解性淀粉、蛋白質(zhì)、果膠、有機(jī)酸及少量的油脂，易腐敗發(fā)酵，使水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭，排入河流會(huì)消耗水中的溶解氧，促進(jìn)藻類及水生植物繁殖，量大時(shí)河流嚴(yán)重缺氧，發(fā)生厭氧腐敗，散發(fā)惡臭，魚、蝦、貝類等水生動(dòng)物可能會(huì)因此而窒息死亡。而采用一般污水處理工藝將如此高濃度的廢水處理達(dá)標(biāo)，消耗驚人。從另一個(gè)角度考慮，甘薯淀粉廢水中的有機(jī)質(zhì)(包括：蛋白質(zhì)、果膠、糖類等)是微生物生長(zhǎng)的良好營(yíng)養(yǎng)底物，可以做成微生物培養(yǎng)基，發(fā)酵生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。

本專利發(fā)明了一種用甘薯淀粉廢水為主要原料，生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌劑的方法，采用的菌株是從油菜葉際分離出的一株高效降解有機(jī)磷農(nóng)藥的芽孢桿菌。目前尚未發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)報(bào)道用甘薯淀粉廢水生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌劑的生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用甘薯淀粉廢水為主要原料，生產(chǎn)高效降解有機(jī)磷農(nóng)藥的葉際微生物菌劑的方法。

本發(fā)明采用的降解有機(jī)磷農(nóng)藥的菌株是由我們實(shí)驗(yàn)室從油菜的葉面上分離篩選出來的。將其編號(hào)為N20，保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏日期為2009年12月3日，分類命名為蠟樣芽孢桿菌(Bacillus?cereus)。保藏編號(hào)為：CGMCC?No.3497。該菌株的16S?rDNA基因序列已經(jīng)遞交到了GenBank數(shù)據(jù)庫，登錄號(hào)為GU086424。在http://www.ncbi.nlm.nih.gov/網(wǎng)站上用blast程序與已登錄細(xì)菌菌株的16S?rDNA基因序列進(jìn)行比較，結(jié)果表明與蠟樣芽孢桿菌的相似性最高，可以達(dá)到99％以上。

本發(fā)明所述的菌劑的生產(chǎn)方法如下：

1、培養(yǎng)基配制：

1)菌種保藏培養(yǎng)基(固體，1L)：蛋白胨2g，酵母膏1g，氯化鈉5g，瓊脂20g，加甘薯淀粉廢水至1L，pH?7.0-7.5；

2)菌種活化培養(yǎng)基(液體，1L)：蛋白胨2g，酵母膏2g，氯化鈉5g，加甘薯淀粉廢水至1L，pH?7.0-7.5；

3)種子培養(yǎng)基(液體，10L)：MgSO₄?1.0g，KH₂PO₄?5.0g，NaCl?5.0g，K₂HPO₄?15.0g，蛋白胨10g，加甘薯淀粉廢水至10L，pH?7.0-7.5；