一种乙草胺除草剂的降解菌及其菌剂的生产和应用制造技术

技术编号:14638271 阅读:100 留言:0更新日期:2017-02-15 12:30
本发明专利技术公开的一种芽孢杆菌(Bacillus sp.)ATC‑4保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC NO:12860,本发明专利技术还公开了一种微生物菌剂,其活性成分为芽孢杆菌ATC‑4。本发明专利技术提供的本发明专利技术提供的芽孢杆菌(Bacillus sp.)ATC‑4在基础盐培养基中7天对100 mg/L的乙草胺的降解率达到85.9%,在土壤中28天对100 mg/kg的乙草胺的降解率达到87.9%。该菌株能够高效降解乙草胺,在修复土壤残留乙草胺污染方面具有广阔的应用前景。本发明专利技术对于保护生态环境,降低除草剂对农作物药害,保护人民的身体健康,提高农产品的附加值具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境污染生物修复领域,涉及一种酰胺类除草剂乙草胺降解菌及其菌剂的发酵生产和应用。
技术介绍
乙草胺是美国孟山都公司1971年开发的一种新型酰胺类除草剂,作为该类除草剂早期开发的品种,乙草胺占酰胺类除草剂当前销售量的最大份额,是目前世界上最重要的除草剂品种之一,也是目前我国使用量仅次于草甘膦的第二大类除草剂。可广泛用于玉米、水稻、花生、棉花、大豆、烟草、蔬菜等农作物的芽前土壤处理。因其具有除草活性高、持效期适中、应用范围大等优点,所以应用面积不断扩大。随着乙草胺的大量使用,其对环境的危害也日益加大,主要表现为对土壤微生物的影响、对土壤动物的毒害、对哺乳动物的毒害和对人类健康的影响、对鱼类和水生动物的毒害以及对植物的毒害。鉴于此,美国环境保护局1994年将乙草胺定为B-2类致癌物质,但目前,乙草胺在我国旱田化学除草剂中仍占有着相当重要的地位,是我国生产量和使用量最多的三大除草剂之一,2011年,乙草胺在我国的使用量达7.3万吨。由于环境中残留的乙草胺会对环境产生不利影响,因此因而寻求环境友好、生态安全的乙草胺残留消除技术显得十分重要,且一直是农业科技工作者的重要努力方向之一。微生物修复技术是一种环境友好型的污染治理技术,其原理是利用微生物的新陈代谢活动来降解有机污染物,通过人工接种高效降解性微生物或刺激降解性微生物大量生长,使之能够在自然条件下将有机污染物消除。该项技术起初主要集中在石油污染环境的生物修复研究上,现在,已被应用到土壤、水体等环境中的其他污染物处理。相对于物理、化学修复方法而言,生物修复具有成本低、效果好、无二次污染等优点,因此,该项技术日益引起人们的研究兴趣,在国内外,微生物修复技术已经广泛应用于石油、化工和农药残留有机污染的清除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对于氯代乙酰胺类除草剂乙草胺具有较好降解效果的降解菌株,以及通过该降解菌生产的菌剂。利用微生物修复的方法,降解环境中的化学农药残留,消除土壤中的乙草胺残留有机污染,实现绿色无公害农产品的生产。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案实现。一种乙草胺除草剂的降解菌,芽孢杆菌(Bacillussp.)ATC-4保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNO:12860。所述的保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌ATC-4菌株在降解氯代乙酰胺类除草剂乙草胺中的应用。所述的保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌ATC-4菌株在修复土壤或水体环境中乙草胺污染的应用。一种用乙草胺除草剂的降解菌生产的菌剂,其活性成分为芽孢杆菌ATC-4,通过试管斜面种-摇瓶种-种子罐-生产罐-产品的生产工艺流程,所产生的产品包装剂型为液体菌剂,其生产的具体步骤为:1)斜面种制备:将芽孢杆菌ATC-4原种在LB固体培养基上活化,验证其降解性能后接种于LB固体试管斜面上备用;2)摇瓶种制备:将斜面种接种于盛有肉汤培养基的摇瓶中,经30℃恒温振荡培养至对数生长期,准备接种于种子罐;3)种子罐培养:在500L种子罐中加入400L发酵培养基,将发酵培养基经115℃-121℃高压湿热灭菌,待罐体冷却至35℃以下后,将培养好的上述摇瓶种按10%的体积比接种量接种入种子罐,培养至对数生长期;4)生产罐培养:在生产罐中加入发酵培养基,并经115℃-121℃高压湿热灭菌,待生产罐罐体冷却至35℃以下后通入无菌空气,使罐体保持无菌状态,将培养至对数期的种子液按10%的体积比接种量接入生产罐进行培养;5)在所述步骤3)种子罐培养和所述步骤4)生产罐培养的过程中,无菌空气的通气量体积比为1:0.6-1.2,搅拌速度为180-240rpm,培养温度为30℃,全流程培养时间为84-96小时;6)菌剂产品:生产罐发酵结束后ATC-4菌体数量达到10亿个/mL以上,发酵完成后培养液出罐,直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型,完成发酵菌剂生产。所述LB固体培养基的成分为:酵母膏5.0g/L,蛋白胨10.0g/L,NaCl10.0g/L,pH值为7.0,且添加2%的琼脂粉。所述肉汤培养基的成分为:牛肉膏3g/L,蛋白胨10g/L,NaCl5g/L,pH值为7.0-7.2。所述发酵培养基,其成分为:葡萄糖0.8%,(NH4)2SO41%,K2HPO40.2%,MgSO40.05%,NaCl0.01%,CaCO30.3%,酵母膏0.02%,其余成分为水,pH值为7.0-7.3。所述保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌(Bacillussp.)ATC-4微生物菌剂在降解氯代乙酰胺类除草剂乙草胺中的应用。所述保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌ATC-4微生物菌剂在修复土壤或水体环境中乙草胺污染中的应用。一种高效降解除草剂乙草胺的细菌菌株ATC-4,该菌株革兰氏染色呈阳性,经鉴定属于芽孢杆菌(Bacillus.sp),已于2016年8月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNO:12860。本专利技术的ATC-4菌体为杆状,在LB固体培养基平板上生长2天后,菌落呈淡黄色,圆形,不透明,较干燥,边缘不规则。菌株对接触酶和氧化酶阳性,可以水解淀粉和明胶,VP实验、硝酸盐还原实验、柠檬酸盐实验呈阳性,吲哚实验阴性。本专利技术提供的降解乙草胺的芽孢杆菌(Bacillussp.)ATC-4(CGMCCNO:12860),该菌株制备的菌剂可在短时间内,使基础盐培养基中的乙草胺降解85%以上,使土壤中乙草胺的残留量降低80%以上,具有广泛的应用潜力和价值。使用该专利技术生产的乙草胺残留降解菌剂可以利用通用发酵设备进行生产,具有生产使用成本较低、使用方便、去除乙草胺效果优良等特点,适合在全国粮油蔬菜生产出口基地或有绿色食品商标标志的地区大面积推广使用,治理土壤和水体环境中乙草胺残留造成的污染。本专利技术对于保护生态环境,降低除草剂对农作物药害,保护人民的身体健康,提高农产品的附加值具有重要的意义。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。本专利技术生物材料保藏信息:本专利技术的芽孢杆菌(Bacillussp.)ATC-4是本专利技术的专利技术人从安徽长期生产乙草胺的农药厂污泥中筛选获得的纯培养物,保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,(CGMCCNO:12860),地址为中国北京,中科院微生物所,保藏编号为CGMCCNO:12860,保藏日期为2016年8月18日。实施例1:乙草胺降解菌株的分离和鉴定:用来富集乙草胺降解菌株的富集基质取自安徽富田农化有限公司农药废水生化处理池的活性污泥,取活性污泥5.0g加入100ml基础盐培养基中(NaCl1.0g/L,NH4NO31.0g/L,K2HPO41.5g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO4·7H2O0.2g/L,pH7.0,121℃灭菌25min,固体培养基加2%琼脂。),加入100mg/L的乙草胺,30℃,180rpm培养7天,以5%的接种量转接到相同的培养基中,连续转接3次,梯度稀释富集液,取10-5-10-7稀释度的富集液各0.1mL涂本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种乙草胺除草剂的降解菌,芽孢杆菌(Bacillus sp.)ATC‑4保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC NO :12860。

【技术特征摘要】
1.一种乙草胺除草剂的降解菌,芽孢杆菌(Bacillussp.)ATC-4保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNO:12860。2.根据权利要求1所述的乙草胺除草剂的降解菌,其特征在于,所述的保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌ATC-4菌株在降解氯代乙酰胺类除草剂乙草胺中的应用。3.根据权利要求1所述的乙草胺除草剂的降解菌,其特征在于,所述的保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌ATC-4菌株在修复土壤或水体环境中乙草胺污染的应用。4.一种用权利要求1所述的乙草胺除草剂的降解菌生产的菌剂,其活性成分为保藏编号为CGMCCNO:12860的芽孢杆菌ATC-4,通过试管斜面种-摇瓶种-种子罐-生产罐-产品的生产工艺流程,所产生的产品包装剂型为液体菌剂,其特征在于,其生产的具体步骤为:1)斜面种制备:将芽孢杆菌ATC-4原种在LB固体培养基上活化,验证其降解性能后接种于LB固体试管斜面上备用;2)摇瓶种制备:将斜面种接种于盛有肉汤培养基的摇瓶中,经30℃恒温振荡培养至对数生长期,准备接种于种子罐;3)种子罐培养:在500L种子罐中加入400L发酵培养基,将发酵培养基经115℃-121℃高压湿热灭菌,待罐体冷却至35℃以下后,将培养好的上述摇瓶种按10%的体积比接种量接种入种子罐,培养至对数生长期;4)生产罐培养:在生产罐中加入发酵培养基,并经115℃-121℃高压湿热灭菌,待生产罐罐体冷却至35℃以下后通入无菌空气,使罐体保持无菌状态,将培养至对数期的种子液按10%的体积比接种量接入生产罐进行培养;5)...

【专利技术属性】
技术研发人员:马吉平陈庆隆姚健王洪秀陈柳萌桂伦钟国祥吁安
申请(专利权)人:江西省农业科学院农业应用微生物研究所
类型:发明
国别省市:江西;36

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