一种抗生素菌渣果胶酶酶解方法技术

技术编号:14742608 阅读:109 留言:0更新日期:2017-03-01 17:49
本发明专利技术提供了一种利用果胶酶处理抗生素菌渣的方法,采用果胶酶对抗生素菌渣进行处理,其中:所述抗生素菌渣为硫红霉素菌渣;采用果胶酶对硫红霉素菌渣进行处理,在温度为30‑55℃,pH为7.0‑9.5,酶浓度为0.5‑0.65g/mL条件下处理4‑6h,硫红霉素菌渣的效价降低90%以上。本发明专利技术简便可行,处理成本低,不产生二次污染,节能环保,能够去除抗生素菌渣中大部分残留的抗生素,便于抗生素菌渣的后续处理,同时为酶处理抗生素菌渣技术提供了一定的数据依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保领域,具体涉及一种抗生素菌渣残留抗生素酶解方法,尤其涉及一种使用果胶酶对抗生素菌渣残留抗生素酶解方法。
技术介绍
我国是抗生素类药物生产大国。在抗生素的发酵生产中会产生大量的固体废物,即抗生素菌渣。抗生素菌渣的主要成分为:产生特定抗生素的微生物菌丝体、提取抗生素过程中加入的试剂、未被完全利用的培养基、培养基的降解物、发酵过程中产生的代谢物、未知生长因子以及少量残留的抗生素。抗生素菌渣在露天堆放过程中,一方面会造成对大气的污染,直接影响周围居住人群的生活;另一方面菌渣残留的抗生素会进入到土壤中并在土壤中迁移,从而增加微生物的耐药性,间接影响人类的健康。并且,在2008年,抗生素菌渣作为危险废物被列入《国家危险废物名录》。因此,寻找一种环保经济的方法来处理抗生素菌渣是十分必要的。CN105457968A公开了一种抗生素菌渣的无害化处理方法,其将抗生素菌渣在pH为8~11、温度90~100℃的条件下灭活。本方法将菌渣灭活,将其中的抗生素降解失去活性,失活的菌渣菌丝体包含有微生物的细胞、助凝剂和剩余营养成分,即可用于有机肥料或饲料添加剂。但如果抗生素降解不完全,易造成抗生素在有机肥料或饲料添加剂中的残留,间接危害人体健康。CN101380509A公开了一种大环内酯类抗生素菌渣无害化处理方法,属固体废弃物处理
该方法采用逆流机械搅拌有效破碎菌丝团,然后利用螺旋霉素无害化处理菌剂对大环内酯类抗生素菌渣进行无害化处理,将该处理过的抗生素菌渣作为植物肥料添加剂。但如果螺旋霉素无害化处理菌剂如果添加不当,易造成抗生素类的二次污染,且机械搅拌有一定的成本损耗。因此,希望提出一种能够快速、经济、有效的方法去除抗生素菌渣中残留抗生素。
技术实现思路
本专利技术的目的主要在于提出一种抗生素菌渣处理的新方法,采用果胶酶对抗生素菌渣进行处理,降低了抗生素菌渣中残留的抗生素。用于解决抗生素菌渣难处理、成本高、易产生二次污染、处理周期长、操作复杂等技术难题。本专利技术提供一种抗生素菌渣果胶酶酶解方法,包括以下步骤:a、配制浓度为0.001-0.005g/mL的红霉素标准样品;b、配制浓度为0.01-0.04g/mL的抗生素菌渣悬浊液,调节pH为7-9.5;c、在步骤b所述的菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,在温度为30-55℃,时间为4-6h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解;优选的,步骤a中所述的红霉素标准样品的效价为920-4600U/mL。所述的抗生素菌渣选用硫红霉素菌渣,其来源不作特殊要求。优选的,步骤b中所述菌渣悬浊液的原始效价为73.4-293.7U/mL。优选的,步骤c中果胶酶悬浊液的酶浓度为0.5-0.65g/mL。优选的,步骤c中的果胶酶,酶活为5000-6500U/mL。步骤c中果胶酶悬浊液与菌渣悬浊液的比例1:1。其中,抗生素在琼脂平板培养基中具有扩散渗透作用,根据扩散定律的推导,抗生素总量的对数值与抑菌圈直径的平方成线性关系,比较抗生素标准品与检品的抑菌圈大小,可计算出检品抗生素的效价。本专利技术中,利用已知效价的红霉素标准品与未知效价的硫红霉素检品的抑菌圈进行比较,则可计算出硫红霉素菌渣的效价。本专利技术与现有技术相比,具有以下显著优点:本专利技术以硫红霉素菌渣为研究对象,采用果胶酶对硫红霉素菌渣进行处理,克服了专一性酶处理专一性底物的瓶颈。一般而言,酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质,或一类分子结构相似的物质,促其进行一定的化学反应,产生一定的反应产物,这种选择性作用称为酶的专一性。通常酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应。我们进行了大量的实验,寻找硫红霉素菌渣的处理方法,然而我们吃惊的发现,果胶酶对硫红霉素菌渣中残留的抗生素具有优异的消解作用,可以使硫红霉素菌渣的效价降低90%以上。目前,国内外处理抗生素菌渣的方法主要是,对抗生素菌渣进行高温强碱灭活处理后作为饲料添加剂或者经过物理化学处理后作为有机肥料,但若化学制剂添加不当易造成二次污染,且若菌渣内残留的抗生素降解不完全易造成抗生素的残留,间接危害人体健康,同时高温强碱处理、物理处理等都有一定的能源损耗,处理成本较高。抗生素菌渣酶解方法是基于酶微量高效的特点对抗生素菌渣进行处理,不会产生二次污染,更环保,且操作简单,反应周期短,成本低,能够去除抗生素菌渣中大部分残留的抗生素,便于抗生素菌渣的后续处理,同时提供一种酶处理抗生素菌渣的新方法。具体实施方式为更清楚的说明本专利技术的技术特点,下面将通过具体实施方式对本专利技术进行详细阐述。本专利技术的抗生素菌渣残留抗生素酶解技术的研究,采用非专一性酶对抗生素菌渣进行处理,包括以下步骤:a、配制浓度为0.001-0.005g/mL的红霉素标准样品;b、配制浓度为0.01-0.04g/mL的抗生素菌渣悬浊液,调节pH为7-9.5;c、在该菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,在温度为30-55℃,时间为4-6h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解。其中,所述的抗生素菌渣选用硫红霉素菌渣,原始效价为73.4-293.7U/mL;其中,所述的果胶酶悬浊液的酶浓度为0.5-0.65g/mL,酶活为5000-6500U/mL抗生素菌渣的效价、标准品的效价用管碟法测定;酶活采用高效液相色谱法测定。实施例1配制浓度为0.001g/mL的红霉素标准样品,其效价为920U/mL;配制浓度为0.01g/mL的硫红霉素菌渣悬浊液,其原始效价为73.4U/mL,调节pH为8;在该硫红霉素菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,酶浓度为0.5g/mL,酶活为5000U/mL;在温度为40℃,时间为6h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解,消解后,硫红霉素菌渣的效价为3.67U/mL,硫红霉素菌渣的效价降低95%。实施例2配制浓度为0.003g/mL的红霉素标准样品,其效价为2760U/mL;配制浓度为0.02g/mL的硫红霉素菌渣悬浊液,其原始效价为220.1U/mL,调节pH为7;在该硫红霉素菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,酶浓度为0.6g/mL,酶活为6000U/mL;在温度为55℃,时间为5h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解,消解后,硫红霉素菌渣的效价为20.9U/mL,硫红霉素菌渣的效价降低91.5%。实施例3配制浓度为0.005g/mL的红霉素标准样品,其效价为4600U/mL;配制浓度为0.03g/mL的硫红霉素菌渣悬浊液,其原始效价为78.15U/mL,调节pH为9;在该硫红霉素菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,酶浓度为0.6g/mL,酶活为6000U/mL;在温度为50℃,时间为4h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解,消解后,硫红霉素菌渣的效价为5.5U/mL,硫红霉素菌渣的效价降低93%。实施例4配制浓度为0.004g/mL的红霉素标准样品,其效价为3680U/mL;配制浓度为0.04g/mL的硫红霉素菌渣悬浊液,其原始效价为293.7U/mL,调节pH为8;在该硫红霉素菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,酶浓度为0.5g/mL,酶活为5000U/mL;在温度为45℃,时间为6h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解,消解后,硫红霉素菌本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种抗生素菌渣果胶酶酶解方法,包括以下步骤:a、配制浓度为0.001‑0.005g/mL的红霉素标准样品;b、配制浓度为0.01‑0.04g/mL的抗生素菌渣悬浊液,调节pH为7‑9.5;c、在步骤b所述的菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,在温度为30‑55℃,时间为4‑6h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解。

【技术特征摘要】
1.一种抗生素菌渣果胶酶酶解方法,包括以下步骤:a、配制浓度为0.001-0.005g/mL的红霉素标准样品;b、配制浓度为0.01-0.04g/mL的抗生素菌渣悬浊液,调节pH为7-9.5;c、在步骤b所述的菌渣悬浊液中加果胶酶悬浊液,在温度为30-55℃,时间为4-6h条件下对抗生素菌渣中残留的抗生素进行消解。2.如权利要求1所述的抗生素菌渣果胶酶酶解方法,其特征在于,步骤a中所述的红霉素标准样品的效价为920-4600U/mL。3.如权利要求1所述的抗生素菌渣果胶酶酶解方法,其特征在于,所述的抗生素菌渣...

【专利技术属性】
技术研发人员:臧立华姬丹丹李肖玲
申请(专利权)人:齐鲁工业大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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