[發明專利]一種利用木醋液對土壤中抗生素抗性基因的削減方法及應用

有效

• 申請號: 202010615642.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111676045B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 鄭浩;李鋒民;張倩;劉冰潔;王瑞瑞
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C10C5/00
• 分類號: C10C5/00;C09K17/14;C12Q1/18;C09K101/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 臧冰

本發明提供一種利用木醋液對土壤中抗生素抗性基因污染的削減方法，涉及環境污染治理領域，本發明削減方法所用木醋液制備包括如下步驟：1)厭氧慢速熱解法制備木醋原液WV；2)常壓蒸餾法精制木醋原液，得到精餾組分分別為低溫度段精餾組分F1，中間溫度段精餾組分F2和高溫度段精餾組分F3，能夠降低根際和非根際土壤總抗生素抗性基因的絕對豐度，并且各精制組分具有明顯選擇性。

本申請是申請日為2019年11月28日，申請號為2019111948458，發明名稱為“一種利用木醋液對土壤中抗生素抗性基因的削減方法及應用”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及環境污染治理領域，具體涉及一種利用木醋液對土壤中抗生素抗性基因的削減方法及應用。

背景技術

抗生素耐藥性已經成為二十一世紀人類面臨的最大公共衛生挑戰之一。近年來，醫療、畜牧和水產養殖中ATs(Antibiotics，ATs)的濫用導致環境中抗生素抗性細菌(Antibiotic Resistance Bacterial，ARB)和抗生素抗性基因Antibiotic ResistanceGenes，ARGs)迅速增加，嚴重威脅人類健康和生態系統安全。歐洲委員會估計與抗生素耐藥性感染相關的治理成本每年超過15億歐元，而在美國，一項估計顯示每年的成本高達550億美元。ARB的產生導致大量的ARGs(存在于環境中。目前，已在多種水體、沉積物、大氣和土壤等多種環境介質中檢測出ARB和ARGs。土壤是ARGs的主要儲存庫之一。全球各地如美國、澳大利亞、墨西哥、中國等多個國家的土壤均有ARGs檢出，含量為10^-7-10^-1copies/16S rRNAcopies。

ARGs具有“可復制或傳播”的生物學特性，因此既可以通過遺傳由親代轉移給子代，即垂直轉移(Vertical gene transfer，VGT)，也可以通過基因水平轉移(Horizontagene transfer，HGT)的方式在微生物種內和種間傳播。VGT發生在同種微生物的親代和子代之間，是自然界的正常現象，傳播范圍有限。而HGT可以使ARGs在種間傳播，被認為是土壤中ARGs傳播擴散的主要途徑。

ARGs已經成為一類新型的環境污染物，現有技術對該類污染的控制策略不多。對施用到土壤中的糞肥或污泥主要進行好氧堆肥或者厭氧消化處理，以期從源頭上減少ARGs。然而，對于已經進入土壤乃至積累多代的ARGs，只能通過添加土壤改良劑來進行削減。目前的土壤改良劑種類較少，且并不是所有的土壤改良劑都具有削減ARGs污染的正面效果。因此，針對日益嚴重的土壤ARGs污染的問題，亟需開發更多高效環保的土壤改良劑用于削減土壤ARGs污染。

木醋液是在生物質材料制備生物炭過程中產生的煙氣經冷凝回流和再分離得到的有機混合物。該木醋液能夠中和環境污染中的氨氣、硫化氫等有害氣體。然而，單純冷卻回收后得到的是粗木醋液，是棕黑色的液體。其含有大量焦油及有害物質，其能否直接用于農業污染處理，能否削減土壤中ARGs的污染并保證正面效果，是現有技術中所未涉及的。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術中土壤積蓄的抗生素抗性基因難于削減等問題，本發明的目的在于提供了一種采用木醋液對土壤中抗生素抗性基因污染的削減方法以及該方法在農業土壤抗性基因污染削減中的應用，采用木醋液為主要原料，通過精制改性；在使用后能夠降低根際和非根際土壤總ARGs的絕對豐度，并且各精制組分具有明顯選擇性。

本發明提供一種采用木醋液對抗生素抗性基因污染的削減方法，所用木醋液制備包括如下步驟：

1)厭氧慢速熱解法制備木醋原液：將植物原料干燥至恒重，采用熱解炭化爐熱解植物原料制備木醋液，熱解溫度350℃-550℃，熱解時間3h-6h，熱解過程中所產生的氣體經過冷凝，得到棕黑色且有刺鼻性氣味的液體，然后在黑暗中靜置3-6個月，取中間液體過微孔濾膜，即得木醋原液WV；