[發(fā)明專利]一種磷霉素降解菌篩選及其菌劑制備方法和該菌劑的應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610109635.4
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105695386A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 曾萍;宋永會;謝曉琳;劉峰;王遠航;廖苗
• 申請（專利權）人: 中國環(huán)境科學研究院;東北制藥集團股份有限公司
• 主分類號: C12N1/36
• 分類號: C12N1/36;C12N1/02;C02F3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及磷霉素制藥生產(chǎn)廢水生物強化處理技術領域，特別涉及一種磷霉素降 解菌的篩選方法及由其篩選的菌制備磷霉素降解菌劑的方法和該菌劑在磷霉素制藥生產(chǎn) 廢水處理中的應用。

技術背景

磷霉素制藥廢水是一類典型的抗生素類廢水，它是在磷霉素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一 類較為復雜的廢水。目前，我國磷霉素的生產(chǎn)主要以化學合成工藝為主。

磷霉素的合成步驟多，工藝長，原料和生產(chǎn)過程中所引入的物質(zhì)及產(chǎn)生的中間產(chǎn) 物較多，并且在實際生產(chǎn)過程中因分離、提純、消毒等操作而引入許多有機物質(zhì)(如各種溶 劑等)，致使所產(chǎn)生的廢水水量大，水質(zhì)復雜。尤其是在環(huán)氧化和拆分過程中產(chǎn)生的環(huán)氧母 液和拆分母液廢水，不但COD濃度極高，而且含有鎢酸鈉、乙醇、苯乙胺、反應物及中間副產(chǎn) 物等，具有極高的有機磷濃度。同時，由于拆分效率的有限，使得廢水中也含有一定量的磷 霉素成品藥物。

磷霉素(Fosfomysin，F(xiàn)OM)，化學名稱(1R，2S)-1，2-環(huán)氧丙基磷酸，是一種新型廣 譜抗生素，由西班牙的CEPA公司和美國的默克公司從鏈絲菌的代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)，并逐漸應 用于臨床。

磷霉素是自成一派的一類抗生素類藥物，它既不是β-內(nèi)酰胺類也不是四環(huán)類，既 不是氨基糖苷類也不是大環(huán)內(nèi)酯類。它通過與細菌細胞壁合成酶的結合阻滯細菌合成細胞 壁，從而對細菌產(chǎn)生抑制作用。其抗細菌性廣譜范圍極其廣，對革蘭陽性菌和陰性菌都有一 定的抗菌作用，在臨床上是常見細菌性感染的首選藥物之一。同時由于磷霉素的組織滲透 性好，血、尿藥物濃度高，過敏反應少，在臨床上更是作為聯(lián)合抗菌藥物得到廣泛的應用。

磷霉素化學結構如圖1所示。磷霉素含有有機磷結構，環(huán)氧丙基結構較為穩(wěn)定，特 別是C-P鍵，鍵能高、毒性大、不易斷裂。工業(yè)上主要以其二鈉鹽或鈣鹽的形式生產(chǎn)。為應對 超級菌的出現(xiàn)，磷霉素的應用會受到更多的重視，其工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也必將擴大。

同時磷霉素作為一種抗生素，在藥物設計時主要針對人體和動物體內(nèi)的病原性致 病菌，這就使其必然也對人體和環(huán)境中其他有機體產(chǎn)生潛在的健康威脅，產(chǎn)生環(huán)境污染問 題。

尹莉(尹莉，陳丹.應用微電解法預處理磷霉素制藥廢水[J].環(huán)境保護科學，2010， 36，(3)：47-49.)等利用鐵屑和活性碳材料對磷霉素制藥廢水進行微電解預處理，研究發(fā)現(xiàn) 在最佳實驗條件下，廢水COD的去除率能夠達到40％～50％。王洪(王洪.磷霉素制藥廢水的 凈化研究[D].東北大學，2004.)等人應用微電解-SBR聯(lián)合工藝對磷霉素制藥廢水進行了探 索研究，研究表明廢水經(jīng)過微電解后可生化性提高，再經(jīng)過SBR處理后的出水能夠達到污水 排放二級標準。肖宏康(肖宏康，肖書虎，宋永會，等.高溫強化電化學法處理磷霉素制藥廢 水試驗研究[J].環(huán)境工程技術學報，2011，1，(2)，106-110.)等人利用高溫強化電化學法處 理磷霉素制藥廢水，試驗研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)電化學處理后廢水的可生化性得到提高。崔娜(崔娜， 王國文，徐曉晨，等.催化濕式空氣氧化處理磷霉素鈉、黃連素制藥廢水試驗研究[J].水處 理技術.2012，(02)，72-75.)、邱光磊(邱光磊，宋永會，曾萍，等.濕式氧化-磷酸鹽固定化組 合工藝處理磷霉素制藥廢水及其資源化[J].環(huán)境科學學報，2011，31，(7)，1431-1439；邱光 磊，宋永會，曾萍，等.濕式氧化處理高濃度磷霉素廢水的動力學研究[J].環(huán)境工程技術學 報，2011，4，289-294)等采用濕式氧化技術處理高濃度磷霉素制藥廢水，并利用磷酸鹽固定 化手段實現(xiàn)了資源的回收利用。物化處理方式雖然取得一定的效果，但是成本較高，在工業(yè) 上的應用依舊存在限制。

生物處理以其處理效果好、費用低、無二次污染等優(yōu)點受到關注，生物強化技術是 生物處理中的一種。該技術利用廢水中的特征污染物篩選出功能微生物，分離純化或通過 基因工程產(chǎn)生高效菌株，投加到污水處理廠或反應器中以提高廢水的降解效率。生物強化 技術具有提高廢水處理效率和降低運行成本、強化污染物降解效果的特點。此技術是目前 針對難降解有機污染物廢水生物處理最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g之一。

生物強化技術的核心是高效降解菌的開發(fā)，目前篩選高效菌株的手段主要包括以 下三種：

(1)從自然環(huán)境中篩選：利用常規(guī)的微生物手段，從被污染的環(huán)境中通過選擇性培 養(yǎng)基分離具有特定降解功能的微生物；