[發明專利]一株β-內酰胺類抗生素降解菌株PGB1及其應用

有效

• 申請號: 201711288986.7
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107858312B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李艷菊;楊文娟;楊正禮;閆峰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;C12R1/05;A62D101/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一株能夠降解β?內酰胺類抗生素降解菌株PGB1及其應用，屬于微生物技術領域。該菌株于2017年9月27日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC NO.14760。本發明所述的菌株PGB1，對β?內酰胺類抗生素有較好降解效果，對青霉素鉀為唯一碳源且濃度為50?300mg/L的青霉素鉀的降解率為100.00％，并可以降解去除青霉素鉀對金黃色葡萄球菌的抑制作用。該菌株可應用于降解處理生產企業廢棄物和環境中殘留的相關β?內酰胺類抗生素。

技術領域

本發明涉及一株β-內酰胺類抗生素降解菌株PGB1及其應用，屬于微生物技術領域。

背景技術

β-內酰胺類抗生素是一類化學結構中含有β-內酰胺環的抗生素，具有殺菌活性強、毒性低、適應癥廣以及臨床療效好等優點，是現有抗生素中應用最為廣泛的一類。全世界平均每年消費100000-200000t抗生素，其中β-內酰胺類抗生素占到50％-70％。

在β-內酰胺類抗生素如青霉素、頭孢菌素等發酵生產過程中，會產生大量含抗生素的廢水廢渣，如果處理不當而排入環境，會對環境造成污染。同時，抗生素在進入機體過程中，部分抗生素不能被機體完全吸收，會以原型或代謝產物的形式經由糞尿排出進入環境，對土壤和水體等造成污染，進而誘導產生抗性菌和抗性基因，這些抗性菌和抗性基因可能通過直接或間接的方式進入人體，對人類健康構成威脅。因此，抗生素殘留去除已成為抗生素行業可持續發展以及環境治理中亟待解決的重要問題。

利用微生物降解抗生素殘留是一種高效、經濟、安全且具有良好應用前景的一種處理方法。目前有關β-內酰胺抗生素生物降解研究報道較少，而且報道的降解菌株，基本上僅對β-內酰胺類抗生素中的某一種抗生素具有降解效果。本專利涉及一株β-內酰胺類抗生素降解菌株PGB1，能夠同時降解青霉素鉀和頭孢類抗生素。

發明內容

本發明的目的在于提供一株β-內酰胺類抗生素降解菌株PGB1及其應用。

本發明所提供的β-內酰胺類抗生素降解菌株PGB1，通過對其16S rDNA提取，PCR擴增，在Genbank中進行Blast比對和進化樹構建分析，并結合其形態特征觀察，確定該菌株為糞產堿桿菌(Alcaligene sfaecalis)，并命名為糞產堿桿菌PGB1(Alcaligenes faecalisPGB1)。該菌株于2017年9月27日保存于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC NO.14760。保藏地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所。

本發明所述的菌株PGB1，在牛肉膏蛋白胨固體培養基上，于28℃-37℃條件下培養，菌落形態呈圓形，表面光滑，菌落小，直徑≤1mm，不透明，邊緣整齊，呈乳白色。通過革蘭氏染色和顯微鏡下觀察，該菌屬于革蘭氏陰性菌，桿狀或球狀，無芽孢。

本發明所述的菌株PGB1，在含有青霉素鉀為50mg/L-1000mg/L的牛肉膏蛋白胨培養基中，能較好生長，8-10h進入對數生長期，48h時生物量達到最大。

本發明所述菌株PGB1能夠降解β-內酰胺類抗生素，包括類和頭孢類抗生素。在青霉素鉀、頭孢拉定、頭孢氨芐和頭孢呋辛鈉為唯一碳源的無機鹽培養基中能較好生長；且能降解唯一碳源培養基中的青霉素鉀、頭孢拉定、頭孢氨芐和頭孢呋辛鈉。

本發明所述的菌株PGB1，可高效降解青霉素鉀。在青霉素鉀為唯一碳源且濃度為50mg/L-300mg/L培養基中，對青霉素鉀的降解率為100.00％。而且，其降解液對金黃色葡萄球菌不產生抑菌作用，抑菌圈為零。說明菌株PGB1不僅可以完全降解青霉素鉀，而且可以消除青霉素鉀及其降解產物對金黃色葡萄球菌生長的抑制和毒性作用。

本發明所述的菌株PGB1，對頭孢氨芐、頭孢拉定、頭孢呋辛鈉為唯一碳源且濃度為100mg/L時的降解率分別是57.18％，70.86％，55.74％。

本發明的有益效果：