[發(fā)明專利]一株氟喹諾酮類抗生素降解菌及其在堆肥中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110782153.6
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113308413B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王興祥;張靜;岳政府;周志高;丁昌峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院南京土壤研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F17/20;C12R1/01
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 蘇士瑩

本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一株布魯氏菌WXX?3菌株及其在降解氟喹諾酮類抗生素中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的菌株的保藏編號為CGMCCNO.22259。本發(fā)明提供的WXX?3菌株能夠高效降解氟喹諾酮類抗生素，由實施例可知，將該菌株加入含有20mg/L環(huán)丙沙星的LB液體培養(yǎng)基中，避光培養(yǎng)后環(huán)丙沙星的最高降解率達(dá)44.7％；另外，將該菌株接種于畜禽糞便中擴(kuò)繁8～10天，之后加入木屑、秸稈等調(diào)理劑進(jìn)行常規(guī)堆肥30天，環(huán)丙沙星的降解率可達(dá)85.7％；同時利用該菌株制備的堆肥可以降解抗生素抗性基因，從而提高了堆肥產(chǎn)品的安全性，適于大范圍推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一株氟喹諾酮類抗生素降解菌及其在堆肥中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，抗生素及抗性基因污染風(fēng)險越來越受到關(guān)注。到2030年，全球畜禽養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的消耗將達(dá)到100萬噸。然而大部分抗生素很難被動物腸道吸收，約30％～90％的抗生素會隨著動物糞便和尿液排出體外。調(diào)查發(fā)現(xiàn)抗生素在動物糞便、廢水、糞肥和土壤中均有檢出，且濃度可達(dá)mg/kg級水平。抗生素的殘留也會導(dǎo)致環(huán)境中抗性細(xì)菌和抗性基因的富集及傳播，加劇生態(tài)環(huán)境壓力和人體健康的風(fēng)險。

堆肥是實現(xiàn)畜禽糞便無害化和資源化處理的主要手段，可有效去除部分抗生素。研究表明，堆肥可基本去除四環(huán)素類抗生素、磺胺類抗生素和大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，然而卻較難去除環(huán)丙沙星和氧氟沙星等氟喹諾酮類抗生素。微生物降解是抗生素去除的一種有效方式，例如中國專利CN106929442A公開了一株蒼白桿菌(Ochrobacterium sp.)JOB，最高可去除液體中30％的環(huán)丙沙星，菌株制成包埋劑可用于水體和土壤中氟喹諾酮類抗生素的去除。

但是有關(guān)微生物菌劑在堆肥降解抗生素的報道較少，主要由于堆肥產(chǎn)生的高溫會抑制抗生素降解菌的活性，導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中效果不佳。另外，抗生素的持續(xù)存在也會造成抗性基因的污染，同時抗生素降解菌株本身攜帶抗性基因，菌株在應(yīng)用中也可能存在抗性基因污染的風(fēng)險。因此，急需篩選一株高效降解氟喹諾酮類抗生素的菌株，同時提供其在堆肥中高效且安全利用的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一株氟喹諾酮類抗生素降解菌及其在堆肥中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的WXX-3菌株能夠高效降解氟喹諾酮類抗生素，利用該菌株制備的堆肥安全性更高。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一株布魯氏菌(Brucella sp.)WXX-3菌株，所述菌株的保藏編號為CGMCCNO.22259。

優(yōu)選的，所述菌株的16S rDNA的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本發(fā)明還提供了一種發(fā)酵菌劑，所述發(fā)酵菌劑包括上述的菌株。

優(yōu)選的，每g或每mL發(fā)酵菌劑中菌株的活菌數(shù)為(1.5～2.6)×10¹⁰CFU。

本發(fā)明還提供了上述發(fā)酵菌劑的制備方法，包括以下步驟：

將上述的菌株接種于LB培養(yǎng)基中，培養(yǎng)24～40h，得到所述的發(fā)酵菌劑。

優(yōu)選的，所述培養(yǎng)的溫度為20～40℃。

本發(fā)明提供了上述的菌株或上述的發(fā)酵菌劑或利用上述制備方法制備得到的發(fā)酵菌劑在降解抗生素和/或降解抗生素抗性基因中的應(yīng)用。

優(yōu)選的，所述抗生素包括氟喹諾酮類抗生素；

所述氟喹諾酮類抗生素包括：氧氟沙星、諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星中的一種或多種。

本發(fā)明還提供了一種降解氟喹諾酮類抗生素和/或降解氟喹諾酮類抗生素抗性基因的堆肥方法，包括以下步驟：