[發(fā)明專利]蚯蚓腸道內(nèi)容物強化土壤中磺胺類抗生素消減的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911409957.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111069275B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫明明;晁會珍;鄭曉璇;王鑫偉;胡鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

蚯蚓腸道內(nèi)容物強化土壤中磺胺類抗生素消減的方法，首先選取成熟的且具有明顯環(huán)帶的新鮮蚯蚓，對其體表清洗后，放在培養(yǎng)皿中清腸，然后按比例添加到人工配制的磺胺類污染土壤中，在避光和室溫的條件下培養(yǎng)2周后，取出蚯蚓并再次進行體表清洗，解剖獲取新鮮蚯蚓腸道內(nèi)容物；采集自然環(huán)境中受到磺胺類抗生素污染的不同類型的土壤，去除土壤中的草根、樹葉、石頭等雜質(zhì)，對土壤進行破碎篩分；然后向不同磺胺類抗生素污染土壤中按比例添加蚯蚓腸道內(nèi)容物，進行人工培養(yǎng)1?2月后完成修復(fù)。蚯蚓腸道內(nèi)容物中含有高豐度的磺胺類抗生素降解菌群，外源添加腸道內(nèi)容物不但對土壤中磺胺類抗生素的降解去除具有顯著的效果，而且有利于修復(fù)后土著微生物生態(tài)功能多樣性快速恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抗生素污染土壤生物修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及蚯蚓腸道內(nèi)容物強化土壤中磺胺類抗生素消減的方法。

背景技術(shù)

抗生素是細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物在代謝過程中產(chǎn)生的能夠抵抗病原體、干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育功能的一類天然的化學(xué)物質(zhì)，對細(xì)菌活性的抑制具有非常好的效果，其中，磺胺類抗生素是以氨苯磺胺為母體人工合成的廣譜性抗生素，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、價格低廉、使用方便等特點，被廣泛的用到人類及禽畜疾病的預(yù)防及治療過程中。但是磺胺類抗生素的大量使用并不能完全被代謝吸收，其中，有30-90%的抗生素通過糞便、尿液等方式排出體外，而禽畜排泄物又作為有機肥料大量施用于農(nóng)田中，進而造成農(nóng)田及禽畜養(yǎng)殖場周邊土壤中貯存大量的抗生素母體化合物及次級代謝產(chǎn)物。一方面，殘留在土壤中的抗生素會對土著菌群結(jié)構(gòu)及數(shù)量造成擾動，而經(jīng)過長期的自恢復(fù)過程后，形成新的菌群結(jié)構(gòu)，進而改變了土壤中原有碳、氮、磷、硫等元素的轉(zhuǎn)化過程，影響土壤物質(zhì)元素循環(huán)的周轉(zhuǎn)速率、遷移途徑與賦存形態(tài)。另一方面，在長期的抗生素脅迫下，為適應(yīng)環(huán)境的改變，土著菌群也會產(chǎn)生相應(yīng)的抵抗機制，進而衍生出抗生素抗性細(xì)菌。而抗性細(xì)菌體內(nèi)攜帶的抗生素抗性基因可以通過水平轉(zhuǎn)移或垂直傳導(dǎo)的方式在食物鏈之間進行傳播，使得致病菌獲得抗性的幾率增加，從而給人體健康及生態(tài)環(huán)境帶來較大的負(fù)面影響。因此開展針對土壤中磺胺類抗生素消減去除的研究具有重要的意義。

蚯蚓是土壤中生物量最大的無脊椎動物，占土壤動物總量約60-80%，在維持陸地生態(tài)功能中起著重要的作用。蚯蚓通過體表吸收或攝食的方式在其體內(nèi)積累土壤中殘留的污染物，因此蚯蚓自身的生理狀態(tài)能夠間接反映土壤的污染情況；另外，蚯蚓還能夠改善土壤理化性質(zhì)、降解部分有機污染物，有力的促進土壤元素循環(huán)；其次，蚯蚓因其具有適應(yīng)性強、分布范圍廣、繁殖周期短等特點被視為土壤生態(tài)系統(tǒng)污染的指示生物。此外，蚯蚓腸道中的養(yǎng)分元素含量及葡萄糖、有機酸等小分子有機物也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土壤，其中碳、氮含量是土壤中的2-5倍，因此蚯蚓腸道特殊的環(huán)境塑造了獨特的內(nèi)生細(xì)菌群落，它們不但對蚯蚓自身新陳代謝及機能穩(wěn)定具有重要調(diào)節(jié)作用，而且還有利于促進蚯蚓對土壤中有機物質(zhì)及養(yǎng)分元素的分解轉(zhuǎn)化。已有較多的研究表明，蚯蚓腸道中含有大量的厭氧菌，這些內(nèi)生細(xì)菌可以通過生物降解、吸附轉(zhuǎn)化、生物積累等方式對環(huán)境中的污染物進行積累或降解，且不產(chǎn)生二次污染，有利于土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。然而目前對于蚯蚓腸道內(nèi)生菌群消減土壤中磺胺類抗生素的研究還鮮有報道，因此開展蚯蚓腸道內(nèi)容物強化土壤中磺胺類抗生素消減去除的方法對污染土壤可持續(xù)修復(fù)治理具有重要的理論和現(xiàn)實意義。