一种协同降解苯腈类除草剂的微生物组合物及其生产的菌剂制造技术

本发明专利技术公开了一种协同降解苯腈类除草剂的微生物组合物及其生产的菌剂。一种微生物组合物，由保藏编号为CCTCC NO：M 20211288的Pseudoxanthomonas sp.X

【技术实现步骤摘要】
一种协同降解苯腈类除草剂的微生物组合物及其生产的菌剂


[0001]本专利技术属于生物高
，涉及一种协同降解苯腈类除草剂的微生物组合物及其生产的菌剂。

技术介绍

[0002]卤代芳烃类化合物多具有化学性质稳定，化学性能优越的优点，可作为农药、阻燃剂、染料、药物及各类中间体，被广泛运用于工农业生产，产生了巨大的经济和社会价值，大大改善了人类的生活。但卤代芳烃同时也具有高毒性、高稳定性的特点，可在环境中长期稳定存在，有一定刺激性、致癌性、致畸性与神经和生殖毒性等。卤代芳烃污染对生态系统以及人类健康造成了严重的威胁，因此卤代芳烃污染物的治理已成为严峻的环境科学问题。
[0003]辛酰溴苯腈(bromoxynil octanoate，简称BO)，化学名称为3,5
‑
二溴
‑4‑
辛酰氧基苄腈，是一种具有传导活性的选择性苗后茎叶处理触杀型除草剂。(辛酰)溴苯腈为II类
‑
中毒农药，对小兔、蚯蚓、鱼类、藻类等生物的生存有严重毒害作用。
[0004]卤代苯甲酸是一类重要的化工中间体，也是复杂的卤代芳烃在环境中代谢的重要中间产物。由于卤素元素的电负性极强，易于生命细胞中的酶系统结合，导致这类化合物稳定性高、毒性强，易在环境中迁移，造成土壤和水体严重的面源污染。3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯甲酸(3,5
‑
dibromo
‑4‑
hydroxybenzoate,简称DBHB)是重要的一类重要的化工中间体，比如是抗痛风药苯溴马隆的合成前体。同时，DBHB是除草剂溴苯腈的主要中间代谢物，由于溴苯腈的大量使用导致DBHB在环境中被广泛检出，对环境与人类健康有较大威胁。
[0005]生物降解是农药在环境中的一类重要转化过程。微生物由于大量存在于自然界、并且具有种类繁多、繁殖迅速和对环境适应性强等特点，在农药的生物降解过程中起到了重要作用。利用微生物的新陈代谢作用，对易残留的农药进行转化，使其无毒化，也是目前研究的热点。自然环境中，有机污染物的降解往往不是单一细菌的作用，而是复杂的微生物群落中的菌株相互作用完成对有机污染物快速高效的分解代谢。近年来，随着微生物组学、计算生物学、合成生物学等研究的迅猛发展，人工构建高效稳定的人工菌群逐渐成为研究热点，合成微生物菌群能够完成单一菌株无法完成的目标，使其适应更复杂的环境，从而满足更广泛的需要。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对环境修复的实际问题与重要需求，开发研制出一种新型的苯腈类除草剂污染修菌剂，使用本菌剂可以使土壤和水体中(辛酰)溴苯腈的残留量降低95％以上，且生产成本较低。
[0007]本专利技术的目的可通过以下技术方案实现：
[0008]一种微生物组合物，其特征在于由Pseudoxanthomonas sp.X
‑
1和Bacillus sp.R45组成。其中菌株X
‑
1是革兰氏染色阴性的Pseudoxanthomonas sp.，2021年10月18日保存于中国典型培养物保藏中心，菌种保藏号为CCTCC NO：M20211288。菌株X
‑
1的形态学特
征为在LB平板上呈淡黄色菌落，菌落圆形，小而凸起，表面湿润光滑，边缘整齐，不透明。主要生物学特性为G
‑
，菌体为短棒状，大小约0.8μm宽,2.0μm长，无鞭毛，好氧；吲哚反应阴性，不能水解淀粉，不能氧化葡萄糖产酸。菌株X
‑
1对氨苄西林，新生霉素，林可霉素以及呋喃妥因有耐受性；菌株生长后期会产生红褐色分泌物。菌株R45是革兰氏染色阳性的Bacillus sp.，2021年10月13日保存于中国典型培养物保藏中心，菌种保藏号为CCTCC NO：M20211262。菌株R45的形态学特征为在LB平板上呈白色菌落，菌落圆形，大而凸起，表面干燥褶皱，边缘整齐，不透明。在加了辛酰溴苯腈的LB平板上生长时，菌落周围产生透明水解圈。主要生物学特性为G
+
，菌体为短棒状，大小约1.1μm宽,2.1μm长，周生鞭毛，好氧；吲哚反应阴性，不能水解淀粉。菌株R45对壮观霉素有耐受性。菌株R45可以降解辛酰溴苯腈但是速度极其缓慢，而菌株X
‑
1可以快速降解辛酰溴苯腈并将产生的溴苯腈释放给菌株R45，有利于菌株R45对溴苯腈直接高效代谢，并产生碳源和能源供菌株X
‑
1和R45的生长代谢，实现共赢。在实验室摇瓶培养条件下降解率皆达99％以上。该人工合成菌群可以用发酵工业通用发酵设备进行生产。
[0009]本专利技术所述的微生物组合物在降解卤代芳烃类除草剂和/或卤代苯甲酸中的应用。
[0010]作为本专利技术的一种优选，所述的卤代芳烃类除草剂为苯腈类除草剂，优选自辛酰溴苯腈、溴苯腈中的任意一种或多种；所述的卤代苯甲酸选自3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯甲酸、3
‑
溴
‑4‑
羟基苯甲酸中的任意一种或多种。
[0011]本专利技术所述的微生物组合物在制备降解卤代芳烃类除草剂和/或卤代苯甲酸的菌剂中的应用；所述的卤代芳烃类除草剂优选苯腈类除草剂，进一步优选自辛酰溴苯腈、溴苯腈中的任意一种或多种；所述的卤代苯甲酸优选自3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯甲酸、3
‑
溴
‑4‑
羟基苯甲酸中的任意一种或多种。
[0012]一种协同降解卤代芳烃类除草剂或卤代苯甲酸的菌剂，由所述的Pseudoxanthomonas sp.X
‑
1的发酵液和所述的Bacillus sp.R45的发酵液混合制备得到液体菌剂。
[0013]作为本专利技术的一种优选，所述的Pseudoxanthomonas sp.X
‑
1的发酵液和所述的Bacillus sp.R45的发酵液按照1:0.8～1.5体积比混合制备得到液体菌剂；优选按照1:1体积比混合制备得到液体菌剂。
[0014]使用上述苯腈类除草剂降解菌生产菌剂的工艺为：斜面种－摇瓶种－种子罐－生产罐－产品(包装剂型为液体菌剂或固体吸附菌剂)。
[0015]本专利技术的详细实施步骤为：
[0016](1)将苯腈类除草剂降解菌X
‑
1和R45的试管种分别接种于LB培养基摇瓶中，振荡培养至对数期；
[0017](2)将上述培养好的菌液按10％的接种量接种入种子罐，培养至对数生长期，种子罐所用的培养基配方为：葡萄糖8g/L，酵母膏5g/L，K2HPO
4 1g/L，NaCl 5g/L，CaCO
3 2g/L，MgSO
4 0.2g/L，大豆油0.1％(v/v)，pH值7.2
‑
7.5；
[0018](3)将种子液按10％的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基与种子罐培养基相同；
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物组合物，其特征在于由Pseudoxanthomonas sp.X
‑
1和Bacillus sp.R45组成,Pseudoxanthomonas sp.X
‑
1保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏日期为2021年10月18日,保藏编号为CCTCC NO：M 20211288；Bacillus sp.R45保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2021年10月13日，保藏编号为CCTCC NO：M 20211262。2.权利要求1所述的微生物组合物在降解卤代芳烃类除草剂和/或卤代苯甲酸中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述的卤代芳烃类除草剂为苯腈类除草剂，优选自辛酰溴苯腈、溴苯腈中的任意一种或多种；所述的卤代苯甲酸选自3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯甲酸、3
‑
溴
‑4‑
羟基苯甲酸中的任意一种或多种。4.权利要求1所述的微生物组合物在制备降解卤代芳烃类除草剂和/或卤代苯甲酸的菌剂中的应用；所述的卤代芳烃类除草剂优选苯腈类除草剂，进一步优选自辛酰溴苯腈、溴苯腈中的任意一种或多种；所述的卤代苯甲酸优选自3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯甲酸、3
‑
溴
‑4‑

【专利技术属性】
技术研发人员：徐希辉，阮哲璞，蒋建东，邢又文，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：