[發(fā)明專利]采用嗜熱微生物菌劑處理抗菌素菌渣的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310661306.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103695337A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永躍;何璧梅;許宜北;汪涌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大地綠源環(huán)保科技（北京）有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;B09B3/00;C12R1/11
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物降解領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種采用嗜熱微生物菌劑處理抗菌素菌渣的方法。

背景技術(shù)

抗菌素在人類的生存和發(fā)展以及畜牧業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。到目前為止，抗菌素在其應(yīng)用領(lǐng)域依然是無(wú)法被其他物質(zhì)所取代的。抗菌素菌渣是抗菌素生產(chǎn)過(guò)程的必然產(chǎn)物。這些菌渣因含有豐富的蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸，2008年前一直被采用干燥加工等技術(shù)處理后或作為飼料、飼料添加劑，或作為肥料、生產(chǎn)復(fù)合肥的原料被進(jìn)行綜合利用。但因?yàn)榭咕鼐锌咕貧埩糨^高，如頭孢菌素C在菌渣中的殘留約2～2.5mg/g，青霉素在菌渣中的殘留約1～2mg/g,紅霉素在菌渣中的殘留約0.2～0.9mg/g，土霉素在菌渣中的殘留約0.5～2.1mg/g，四環(huán)素在菌渣中的殘留約0.5～2mg/g。這些殘留物最終都會(huì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)和人體內(nèi)。長(zhǎng)期攝入含有氨基糖苷類抗菌素殘留的食品會(huì)導(dǎo)致腎毒性和耳毒性；長(zhǎng)期攝入含有頭孢類青霉素類抗菌素殘留的食品導(dǎo)致哮喘、紫斑；另外它會(huì)使病原菌耐藥性增加，從而帶來(lái)預(yù)防與治療某些人類疾病和牲畜家禽疾病的困難，最后導(dǎo)致無(wú)藥可治；而將它們作肥料使用會(huì)造成土壤中的微生物生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重失調(diào)，土壤肥力下降，加速石漠化沙漠化；同時(shí)影響我國(guó)畜產(chǎn)品的出口貿(mào)易。

2008年后，國(guó)家將抗菌素菌渣列為危險(xiǎn)廢物，按危險(xiǎn)廢物處置只能焚燒。我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的抗菌素原料藥生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，原料藥產(chǎn)量已占全球總產(chǎn)量的80%，其中出口占到全世界原料藥市場(chǎng)的70%以上。2012年全國(guó)生產(chǎn)抗菌素約14萬(wàn)噸，其菌渣超過(guò)150萬(wàn)噸。菌渣的焚燒成本已成為抗菌素工業(yè)生存和發(fā)展的瓶頸。

對(duì)抗菌素菌渣的處理，一直都在尋求更妥善的處置途徑。許多科研機(jī)構(gòu)及制藥企業(yè)開(kāi)展了抗菌素菌渣無(wú)害化處置和不同用途的研究。環(huán)境保護(hù)部門也非常重視和鼓勵(lì)抗菌素菌渣處置等新技術(shù)的開(kāi)發(fā)。例如，比較成功的有1）藥渣炭化處置；2）生物質(zhì)能熱電聯(lián)供技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種采用嗜熱微生物菌劑處理抗菌素菌渣的方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明首先提供一種用于處理抗菌素菌渣的嗜熱微生物復(fù)合菌劑，所述復(fù)合菌劑中有效成分包括保藏編號(hào)為CGMCC?No.5641的嗜熱地芽桿菌（Geobacillus?sp.）UTM01、保藏編號(hào)為CGMCC?No.5642的嗜熱地芽桿菌（Geobacillus?sp.）UTM02、保藏編號(hào)為CGMCC?No.5643的芽孢桿菌（Bacillus?sp.）UTM03、保藏編號(hào)為CGMCC?No.5927的甲基營(yíng)養(yǎng)性芽孢桿菌（Bacillus?methylotrophicus）UTM401、保藏編號(hào)為CGMCC?No.5928的厭氧芽孢桿菌（Anoxybacillus?mongoliensis）UTM501、保藏編號(hào)為CGMCC?No.5929的嗜熱兼氧芽孢桿菌（Anoxybacillus?pushchinoensis）UTM601，它們都是從高溫環(huán)境中篩選出的微生物。

本發(fā)明還提供所述嗜熱微生物復(fù)合菌劑的制備方法，包括菌株的斜面培養(yǎng)、種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)的步驟，待菌液OD₆₀₀≥1.9，合并各菌液，即得嗜熱微生物復(fù)合菌劑。所述嗜熱微生物復(fù)合菌劑中活菌數(shù)≥1×10¹¹CFU/mL。

斜面培養(yǎng)基：蛋白胨10g、酵母膏10g、氯化鈉10g、瓊脂16～20g，水1000mL，pH自然。

種子培養(yǎng)基：蛋白胨10g、酵母膏10g、氯化鈉10g，水1000mL，pH6.5～7.2。

發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖5g、酵母膏10g、蛋白胨10g、氯化鈉10g，水1000mL，pH6.0～7.0。

搖瓶種子培養(yǎng)：分別從各菌株斜面上刮菌苔接種于種子培養(yǎng)基中,40℃培養(yǎng)20～24小時(shí)，搖床轉(zhuǎn)速200～220rpm。待各菌液OD₆₀₀≥1.5，并瓶。并瓶后的種子液接種于發(fā)酵罐。

發(fā)酵罐培養(yǎng)：50L發(fā)酵罐內(nèi)裝30L發(fā)酵培養(yǎng)基，接種量0.1～0.5%（v/v），40℃培養(yǎng)20～24小時(shí)，發(fā)酵罐轉(zhuǎn)速100～200rpm，通氣量1:0.1～0.3,OD₆₀₀≥1.9終止培養(yǎng)。

菌劑成品：發(fā)酵液直接分裝25kg/桶或制粒后分裝10kg/袋。

本發(fā)明還提供采用嗜熱微生物菌劑處理抗菌素菌渣的方法，即利用本發(fā)明所述的嗜熱微生物復(fù)合菌劑處理抗菌素菌渣。處理后的抗菌素菌渣被減量化85%以上，抗菌素菌渣中抗菌素殘留的去除率可達(dá)90%以上。