[發明專利]用于磺胺類抗生素污染土壤的固化降解小球的制備方法

有效

• 申請號: 202010895826.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112048499B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 朱宇恩;李華;田浩琦;崔子龍;苗佳蕊
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N1/20;C09K17/40;B09C1/10;C09K101/00;C12R1/01
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 楊斌華

一種用于磺胺類抗生素污染土壤的固化降解小球的制備方法，屬于土壤修復材料制備技術領域，可解決現有磺胺類抗生素污染土壤的修復技術存在的過程復雜、成本高、降解菌活性低的問題，本發明公開了一種用于磺胺類抗生素污染土壤的固化降解小球及其制備方法。本發明固化降解小球可避免傳統的游離微生物修復過程中由于與土著微生物之間的競爭關系導致功能微生物失活問題，同時起到吸附、降解抗生素的作用；本發明材料環境友好，不破壞土壤結構，操作簡便，僅需將固化降解小球施加到土壤中即可起作用，且免于回收。

技術領域

本發明屬于土壤修復材料制備技術領域，具體涉及一種用于磺胺類抗生素污染土壤的固化降解小球的制備方法。

背景技術

抗生素被廣泛應用于治療和控制人類及其他動物的細菌感染性疾病，但是其過量或不當使用會極大威脅農產品的安全，同時能夠誘導抗性基因（ARGs）的產生與傳播，進而給人類和動物健康帶來災難性的后果。磺胺類抗生素是畜禽和水產養殖中較為常用的一類抗生素，作為最常用的廣譜磺胺類抗生素—磺胺甲惡唑（SMX）在預防疾病及促進生長方面有重要作用。用于動物的SMX大部分難以被吸收，而以原形或代謝物形式隨糞尿排出，之后通過有機肥施用、污水灌溉和地表徑流等方式持續不斷地進入土壤中，最終使土壤成為抗生素的重要儲存庫。

目前磺胺類抗生素污染土壤修復技術主要有堆肥技術、高溫分解、紫外消毒等，雖然其見效快且時間短，但存在耗能高、費用高、易引起二次污染的問題。微生物降解技術雖然能夠避免上述修復技術的缺點，但是土壤中抗生素會抑制降解菌的活性，導致其修復效果大幅度下降。如公布號為CN 108611285 A名為一種磺胺類抗生素降解菌及其應用，該方法從畜禽養殖基地土壤中分離得到酵母菌（Sakaguchiacladiensis）A5菌株，并發現其可有效降解廢水中的磺胺類抗生素，但是該菌株直接用于抗生素污染土壤原位修復時，會受多種因素的制約，從而降低降解菌活性。公布號為CN 110616170 A提供了一種磺胺類抗生素污染土壤原位微生物消解制劑及制備方法與應用，該發明將磺胺類抗生素降解菌液、能量供給菌菌液、磁介質菌菌液、表面活性劑和發酵培養基混合，得到的混合液發酵后制得微生物消解劑，該生物消解劑可有效降解土壤中磺胺類抗生素，但是該消解劑制備及使用過程復雜、成本較高。

針對以上問題，包埋固定微生物可保證菌株的降解效率，且操作簡單，固定化微生物技術在多環芳烴、石油烴等有機物污染土壤中應用較為廣泛，如公布號為CN 109628353A公開了一種生物炭基固定化微生物菌劑及其制備方法與應用，通過生物炭吸附固定菌劑與營養劑制備的復合材料降解石油烴。但該技術在抗生素污染土壤修復中應用較少，目前僅有公布號為CN 106929442 A名為一株喹諾酮類抗生素降解菌及其應用提到了可通過包埋劑固定菌體，便于儲存和應用，但是沒有對包埋后的菌體進行修復驗證。

發明內容

本發明針對現有磺胺類抗生素污染土壤的修復技術存在的過程復雜、成本高、降解菌活性低的問題，提供一種用于磺胺類抗生素污染土壤的固化降解小球的制備方法。

本發明采用如下技術方案：

一種用于磺胺類抗生素污染土壤的固化降解小球的制備方法，包括如下步驟：

第一步，菌懸液的制備：選用目標菌株及相應的液體培養基，制備菌懸液；

第二步，配制海藻酸鈉溶液，按比例將海藻酸鈉加入水中，水浴加熱，80℃下攪拌1h，使其完全溶解；

第三步，將第二步得到的海藻酸鈉溶液在121℃條件下高壓滅菌20min，取出冷卻至室溫；

第四步，將第三步所得滅菌后的海藻酸鈉溶液加入菌懸液中，攪拌均勻，得到混合溶液；

第五步，將第四步得到的混合溶液用無菌注射器逐滴加入到滅菌的CaCl₂溶液固化6h，用無菌水充分清洗后，真空冷凍干燥得到固定化小球，在表面涂抹甘油，密封于4℃冰箱保存；