[發明專利]海藻酸鈉復合固定化菌劑及其制備方法以及用途

有效

• 申請號: 201610225872.7
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105754984B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 張可;陳強;羅鴻兵;陳偉;陳佳
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N11/04;C02F3/34;B09C1/10;C12R1/38;C12R1/01;C02F101/38
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖慧敏

本發明公開了海藻酸鈉復合固定化菌劑及其制備方法，解決了現有技術中并沒有適用于二氯喹啉酸降解用假單胞菌的固定化方式的問題。本發明包括將具有假單胞菌的載體培養基和海藻酸鈉混合后，滴入濃度為1～4%的氯化鈣中靜置2～4h制成的顆粒劑；所述海藻酸鈉的質量濃度為2～6%；所述載體培養基包括吸附載體和無機鹽液體培養基；該吸附載體與海藻酸鈉的重量比為1～3∶1，該吸附載體由重量比為1∶1～2∶1的玉米芯、竹炭和油枯組成。本發明通過有效提高菌體的降解效率；且本發明固定化菌劑的降解率遠遠高于空白小球物理吸附效率和游離菌株的生物降解效率之和，能有效達到相互促進的效果。

技術領域

本發明涉及一種菌劑，具體涉及一種海藻酸鈉復合固定化菌劑及其制備方法以及用途。

背景技術

我國是農藥生產和使用的大國之一，每年施用的農藥量高達50-60萬噸，包括除草劑、殺蟲劑和殺菌劑等農用化學品，由于農藥在我國的利用效率低，導致大量農藥流入環境中。農藥在提高農作物產量的同時，也對食品安全造成了威脅，因此，近年來受到研究者的廣泛關注。

二氯喹啉酸（quinclorac）為一種選擇性苗后處理除草劑，屬于激素型喹啉羧酸類藥劑，主要用于防治稻田中稗草和其他禾本科雜草，在我國農業生產中廣泛使用，該藥劑性質穩定，易在土壤中殘留。由于不合理的施用，使其殘留于土壤與水體環境中，對人類的健康造成潛在的威脅。當前針對二氯喹啉酸土壤中殘留污染問題主要治理方法有物理吸附、深耕覆土、增施有機肥和化學藥劑緩解藥害等措施，但不能從根本上解決二氯喹啉酸在土壤中的殘留問題。而物修復是一種低成本的環境友好型面源污染修復技術，大量的研究結果顯示農藥降解菌在實驗室純培養條件下可以高效地降解化學農藥，已分離出有機磷殺蟲劑、菊酯類殺蟲劑、磺酰脲類除草劑以及對硝基苯酚進行降解的菌種，農業部農業環境微生物重點開放實驗室等機構也建立了較為全面的降解性微生物菌種資源庫。

盡管已獲得了一批具有高效降解能力的菌種資源，但降解菌在田間條件下對農藥殘留的降解仍然是目前土壤修復中面臨的難題。通常將菌種資源投入田間進行原位修復時，存在污染成分復雜，篩選的功能菌株會因不適應環境而使活性受到抑制、與土著微生物競爭等缺點，從而導致在實際應用中受到限制。

固定化微生物技術可以通過物理或化學的方法將游離的微生物與特定的載體相結合，使其固定在某一空間區域內，以提高微生物細胞的濃度，緩沖外界物質對細胞的毒害，從而達到強化降解的目的。固定化所用的載體和方法很多，由于不同載體種類及聯合方式的固定化對降解效果存在極大差異，因而探索針對特定污染物，即二氯喹啉酸降解用的假單胞菌載體種類及聯合方式對污染修復具有現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種優化地菌劑固定化方式，即海藻酸鈉復合固定化菌劑，并公開了該固定化菌劑的制備方法和用途，解決了現有固定化方式對二氯喹啉酸的降解效率不夠高的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

海藻酸鈉復合固定化菌劑，包括將具有菌體的載體培養基和海藻酸鈉混合后，將其滴入氯化鈣溶液中靜置制成的顆粒劑。

降解菌用于水體或土壤原位修復時往往面對復雜的環境條件，菌株降解能力下降甚至失去降解能力。本發明采用固物理載體吸附及海藻酸鈉包埋的復合固定化技術，通過本發明的優選固化方式后，能為微生物提供了一個相對穩定的生存環境，對不良環境起緩沖作用，使菌株得到較寬的溫度適應范圍，同時也可增強菌株對酸堿變化的緩沖能力，與現有單獨使用載體培養基進行降解的效果相比效果十分顯著。

且通過實施例2中圖1的數據可知，載體培養基與海藻酸鈉結合后對二氯喹啉酸的降解效果優于分別使用兩種固定化方式進行二氯喹啉酸降解的效果，且固定化菌劑的二氯喹啉酸的去除效果高于游離菌體和空白小球去除效果之和，效果非常顯著。同時，通過實施例5的試驗數據可知：通過本發明的固定化菌劑能有效提高重復使用次數，效果極佳。