[發(fā)明專利]一種沃式葡萄球菌及其在農(nóng)藥廢水的生物強化降解中的應用

有效

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• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114525232B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳立偉;孫佳佳;蔡舒
• 申請（專利權）人: 江蘇聚庚科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/44;C02F101/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 肖明芳

本發(fā)明公開一種沃式葡萄球菌及其在農(nóng)藥廢水的生物強化降解中的應用，所述沃式葡萄球菌分類命名為沃式葡萄球菌（Staphylococcus warneri），菌株名為JG?3，已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2022年2月28日，保藏編號為CGMCC No. 24442。本發(fā)明的沃式葡萄球菌能高效降解含除草劑中間體的生產(chǎn)廢水，24h內(nèi)可將咪草酸、咪唑喹啉酸、2?甲基喹啉、2,3?喹啉二甲酸降解達95.21%以上，且對pH條件的適應范圍廣，對于治理除草劑污染，保護生態(tài)環(huán)境，防治地下水污染，保護人民的身體健康等方面具有重要的意義。

技術領域

本發(fā)明屬于環(huán)境微生物領域，具體涉及一種沃式葡萄球菌及其在農(nóng)藥廢水的生物強化降解中的應用。

背景技術

除草劑既可用作土壤處理劑也可用作莖葉處理劑，廣泛用于大豆田、花生地及林地雜草的防除。按照除草劑的不同化學結構，可以分為很多種，如苯甲酸類、環(huán)己烯酮類、酰胺類、咪唑啉酮類、磺酰脲類、嘧啶水楊酸類、磺酰胺類等。目前在有效登記狀態(tài)的農(nóng)藥產(chǎn)品超過4萬個，除草劑數(shù)量逐年上升。但隨著農(nóng)藥殘留及其淋溶入地下水，對農(nóng)作物的輪作及水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了一定影響。因此尋找一種綠色高效的方法降低其在環(huán)境中的殘留依然是世界各國研究的熱點。大量文獻表明，除草劑可以通過植物、動物、微生物和紫外線輻射等作用使其降解，其中，生物修復因其效果好、無二次污染等特點，已成為清除環(huán)境中農(nóng)藥污染的重要手段。

生物強化，即將目的菌株或者菌群接種到污水處理反應系統(tǒng)中以改善特定物質(zhì)分解代謝的過程，其通過外加微生物來強化污水生物處理的菌群，將污染物轉(zhuǎn)化為危害性更低的化合物來有效減少污染物負荷。一種方式是向反應系統(tǒng)中加入經(jīng)馴化的純菌株或者菌群，或者基因工程細菌；另一種是加入與生物降解相關的基因，把目的基因包埋在載體再進行投加。高效的生物強化方法能迅速降低污染物對系統(tǒng)中的微生物群落的毒性，或者有利于選擇“合作者”通過協(xié)同作用處理復雜污水。

咪草酸、咪唑喹啉酸屬于咪唑啉酮類除草劑。咪草酸、咪唑喹啉酸是兩性分子，具有酸性羧基和堿性喹啉官能團，具有中等水溶性并且可以滲入地下水中。咪唑喹啉酸在食用魚中的生物蓄積引起了人們對其對人類健康潛在影響的關注。因此，從應用或污染現(xiàn)場快速消除助于保護環(huán)境和人類健康。2-甲基喹啉、2,3-喹啉二甲酸是合成咪草酸、咪唑喹啉酸等咪唑啉酮類化合物的重要中間體，在藥物分子、農(nóng)藥、染料及功能材料等領域有著廣泛的應用。由于喹啉在各個領域中均有廣泛的應用，因此進入環(huán)境的途徑有很多種。研究表明，喹啉具有較低的可生物降解性，且喹啉自身具有毒性、致癌和致畸效應，如果不能有效降解，一旦排入環(huán)境體系，經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)富集后，將對環(huán)境和人類造成極大的危害。

咪草酸、咪唑喹啉酸及其中間體在環(huán)境中的演變?nèi)Q于受納水體的pH值，酸性環(huán)境限制它們的流動性并減緩生物降解的速率。迄今為止，已有少數(shù)報道針對單一咪唑喹啉酸的生物降解技術，挑戰(zhàn)在于研發(fā)多種除草化合物的微生物降解方法且保證不受環(huán)境影響。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本發(fā)明提供一株能夠降解多種除草劑及其中間體且在酸性條件下還能快速實現(xiàn)其降解的微生物。

本發(fā)明還要解決的技術問題是提供一種由上述沃式葡萄球菌制備得到的菌劑及其制備方法。

本發(fā)明還要解決的技術問題是提供上述沃式葡萄球菌和上述菌劑在降解除草劑中間體中的應用。

為了解決上述第一個技術問題，本發(fā)明公開了一種沃式葡萄球菌，其分類命名為沃式葡萄球菌（Staphylococcus warneri），菌株名為JG-3，已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏日期為2022年2月28日，保藏編號為CGMCC No. 24442。