[發明專利]一種降解土壤中抗生素的混合菌劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710115130.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106635933A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 文貽榮;黃生博
• 申請（專利權）人: 湖南省中科農業有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B09C1/10;C12R1/125;C12R1/38
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技術領域

本發明涉及微生物技術領域，特別是一種降解土壤中抗生素的混合菌劑及其制備方法。

背景技術

抗生素(四環素類、青霉素類、磺胺嘧啶類、喹諾酮類等)是一種以低微濃度即能抑制或影響它種生物機能的化學物質。它的發現與應用,在人類保健及動植物病蟲害防治方面發揮了巨大的作用。但是,隨著其大量生產及應用,污染問題也變得越來越嚴重，其濫用可造成抗生素普遍存在于環境中(尤其是土壤環境中)，造成土壤環境的嚴重污染，進而危及人類健康。我國抗生素污染來源主要有三個方面：

一是醫用抗生素污染。醫用抗生素污染被認為是目前抗生素污染的主要途徑之一，抗生素已被廣泛地用來保護人類的健康,據世界衛生組織調查顯示,目前我國住院患者抗生素藥物使用率高達80％,其中使用廣譜抗生素和聯合使用兩種以上抗生素的占58％,遠遠高于30％的國際水平。而家庭自備抗生素的也已達80％。與世界其它國家比,我國已成為世界上濫用抗生素最為嚴重的國家之一。

二是飼用抗生素污染。由于抗生素成本低,自20世紀50年代以來,被廣泛用在畜禽養殖中，在畜禽業及水產養殖業中，用作動物的疾病預防劑及生長促進劑來提高生長速率獲得較大的經濟效益。目前，大量的飼用抗生素作為飼料添加劑使用，稱之為抗菌生長促進劑(antimicrobial growthpromoter,AGP)。AGP在使用時,動物本身并無明確的病癥,目的也并不是為了治療某種疾病，而是為促進動物的生長,提高畜禽生產效率。

三是農用抗生素污染。利用抗生素防治植物病害，很早就有人研究。最早在農業上大面積應用的抗生素要推鏈霉素、土霉素及其混合液“農霉素”。它們對蘋果、梨、胡桃、柑桔、煙草、蔬菜、豆類等植物的細菌性病害等有特效，對少數真菌性病害如霜霉、疫霉等也有防治作用。殺稻瘟菌素是第一個在大面積上應用并得到十分成功的農用抗生素，它曾在日本稻瘟病大流行的1963年發揮了巨大作用。

據統計，中國是世界上最大的抗生素生產和消費國，年產21萬t,每年生產2.8萬t的青霉素和1萬t的土霉素，分別占世界總產量的60％和65％。大多數醫藥抗生素被設計成能夠迅速從體內排出，因此，通常多達30～90％的抗生素以母體化合物排出體外。長期服用抗生素的養殖動物，其腸道菌群產生耐藥菌株，耐藥基因隨糞便進入環境；另外，水產養殖廢水、制藥廠廢水和醫院廢水等排放致使環境中抗生素污染物不斷積聚進而誘導耐藥基因。在自然界，抗生素耐藥因子可以通過多種途徑如土壤、食水、糞便、微生物、植物、動物和人之間相互傳遞。土壤含有豐富的微生物資源，如果抗生素污染導致耐藥菌產生，將可導致土壤成為巨大的耐藥基因庫。若某種致病菌或條件致病菌獲得某一種或幾種抗藥因子，則會給社會帶來巨大的潛在危害。抗生素可通過多個途徑進入環境，特別是進入土壤環境以后，可使土壤微生物區系發生變化。抗生素可誘導菌體內產生耐藥基因，又由于耐藥基因的易傳播性，將極易產生高度耐藥的多重耐藥菌，使土壤變成一個極大的耐藥基因庫。研究表明，自2000—2015年，土壤中的抗生素耐藥基因數量急劇增長。如果耐藥基因從非致病菌轉入致病菌，則可對人類造成相當大的危害。

減少抗生素的使用是解決抗生素污染的根本出路，抗生素殘留的去除也是減少抗生素污染的有效途徑。土壤中抗生素污染的消除方法有許多，包括物理的、化學的和生物的。傳統的物理方法(以客土、土壤淋洗、施加穩定劑為主)和化學方法(包括氧化、還原和水解)成本高，可能產生新的污染物，且作用相對較慢。利用生物或生物產品來降解污染物的生物修復方法具有無毒、無殘留、無二次污染等優點，是消除和降解抗生素殘留的一種安全、有效、廉價的方法。目前，國外許多專家學者致力于研究土壤中抗生素的生物降解技術，國內也有許多土壤中抗生素降解技術以及降解微生物篩選方面的研究報道，已報道的能降解土壤中抗生素的微生物有細菌、真菌、放線菌和藻類等。例如，王立群等從內酰胺環類抗生素生產廢水中分離篩選到了4株對此類抗生素具有高效降解作用并有較強耐受能力的效應菌株，它們分別為不動桿菌屬、假單胞菌屬、埃希菌屬和芽孢桿菌屬；王永杰等從污泥中分離篩選到1株以共代謝方式可廣譜降解抗生素的芽孢桿菌，初步鑒定為地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)。

國內外研究比較多的降解抗生素的微生物大部分是專一性裂解，僅起到降解某一類抗生素的作用，降解范圍具有局限性，并且降解率較低。