一种介质阻挡放电预氧化协同黄孢原毛平革菌降解诺氟沙星的方法技术

本发明专利技术开发了一种将介质阻挡放电预氧化和黄孢原毛平革菌协同降解诺氟沙星的方法。先将诺氟沙星溶液以介质阻挡放电手段进行预氧化处理，再加入黄孢原毛平革菌进行进一步降解处理，通过调节温度和pH实现对诺氟沙星的高效降解。但诺氟沙星胁迫下会对黄孢原毛平革菌造成一定损伤，介质阻挡放电残留过多的活性物质也会使部分菌体失活，通过对超氧化物歧化酶和过氧化氢酶分析，发现介质阻挡放电预氧化后黄孢原毛平革菌抗氧化体系可保持在相对稳定水平。介质阻挡放电预处理后可以有效降低废水的毒性，增强黄孢原毛平革菌抗氧化能力，在废水前处理中具有实际应用价值。前处理中具有实际应用价值。前处理中具有实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种介质阻挡放电预氧化协同黄孢原毛平革菌降解诺氟沙星的方法


[0001]本专利技术涉及一种介质阻挡放电预氧化协同黄孢原毛平革菌降解抗生素的方法，属于抗生素废水处理


技术介绍

[0002]抗生素是一类具有抑菌或杀菌功能的药物，在禽畜养殖过程中常被用来预防动物疾病、提高饲料转化率。然而，可被生物体直接吸收的抗生素只有很少一部分，其余30～90%的抗生素会以原药和代谢产物的形式被动物排出体外，随畜禽粪污被直接施用于农田。粪便中残留的抗生素破坏了土壤微生物环境，且被植物携带进入人体内，继而对人体健康和生态环境造成严重影响。目前常见的水处理主要分为物理法、化学法、生物法和高级氧化法。在处理实际抗生素水样时，通常是多种方法联用才会取得较好的降解效果。
[0003]黄孢原毛平革菌是白腐真菌的一种，属于常见的处理抗生素的微生物，黄孢原毛平革菌分泌的胞外氧化酶具有非特异性，能通过自由基作用转化多种有机物，具有极强的酵解木质素的作用，能够破坏发色基团的组织结构。近年来，越来越受到环境领域专家的关注，将其用于污染物降解的研究。
[0004]介质阻挡放电作为一种电能驱动的高级氧化技术，能够快速产生大量活性物质，无二次污染，可用于预处理难降解有机污染物。
[0005]由于氟喹诺酮类抗生素是由喹诺酮结构优化得到的，具有广谱抗菌性、抗菌效果优异等特点，其用量大，在环境中的含量远超其他类抗生素，诺氟沙星作为一种典型的氟喹诺酮类抗生素在水体环境中难降解。由此，需要迫切的开发一种能够快速降解诺氟沙星的技术。
专利
技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种介质阻挡放电预氧化协同黄孢原毛平革菌降解诺氟沙星的方法，针对现有技术的不足，采用高级氧化法和生物法协同降解诺氟沙星，通过介质阻挡放电预处理抗生素，有效降低废水的毒性，增强黄孢原毛平革菌抗氧化能力，达到高效去除抗生素的效果。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种介质阻挡放电预氧化协同黄孢原毛平革菌降解诺氟沙星的方法，其特征在于：先通过介质阻挡放电预氧化诺氟沙星，再加入培养的黄孢原毛平革菌进行生物降解，通过控制pH和温度找寻最优降解条件；再进一步研究介质阻挡放电预氧化对黄孢原毛平革菌的影响。
[0008]进一步地，所述黄孢原毛平革菌属于白腐真菌的一种。
[0009]进一步地，所述诺氟沙星为氟喹诺酮类抗生素。
[0010]进一步地，活化的黄孢原毛平革菌孢子要经过多次传代形成孢子层，可用无菌棉
签轻轻将表面孢子刮下，置于无菌水中制备孢子悬浮液，冰箱4 ℃保存。
[0011]进一步地，为测定介质阻挡放电预氧化和诺氟沙星溶液浓度对黄孢原毛平革菌的影响，制备菌体提取液对其超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等指标进行分析。
[0012]进一步地，介质阻挡放电时间为0
‑
9min，诺氟沙星浓度为：0
‑
40mg L
‑1。
[0013]进一步地，设置摇床温度为25、30、37 ℃。
[0014]进一步地，调节pH分别为3.50、4.50、5.50、6.50。
[0015]专利技术效果与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：（1）降解效率高。与传统抗生素废水处理技术相比，本专利技术采用高级氧化技术和生物降解技术协同作用，大大提高了降解效率。
[0016]（2）无二次污染。该方法没有引入化学试剂，高级氧化和生物降解不会产生二次污染。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例2中，不同诺氟沙星初始浓度下介质阻挡放电预氧化诺氟沙星对黄孢原毛平革菌的超氧化物歧化酶活性的影响；图2为本专利技术实施例2中，不同介质阻挡放电预氧化时间下介质阻挡放电预氧化诺氟沙星对黄孢原毛平革菌的超氧化物歧化酶活性的影响；图3为本专利技术实施例2中，不同诺氟沙星初始浓度下介质阻挡放电预氧化诺氟沙星对黄孢原毛平革菌脂质过氧化氢酶活性的影响；图4为本专利技术实施例2中，不同介质阻挡放电预氧化时间下介质阻挡放电预氧化诺氟沙星对黄孢原毛平革菌的过氧化氢酶活性的影响；图5为本专利技术实施例3中，不同温度下介质阻挡放电预氧化和黄孢原毛平革菌协同降解诺氟沙星效率图；图6为本专利技术实施例3中，不同pH下介质阻挡放电预氧化和黄孢原毛平革菌协同降解诺氟沙星效率图。
具体实施方式
[0018]实施例1、黄孢原毛平革菌的培养黄孢原毛平革菌购买时为真空冷冻干燥粉，在无菌环境下开启冻干管进行接种，先用砂轮片于距离冻干管顶部两指处划割，掰开时用灭菌牛皮纸包裹防止玻璃碎片划伤，然后用巴氏滴管吸取适量马铃薯葡萄糖液体培养基溶解冻干菌粉，最后接种至4支液体培养基中，置于培养箱28 ℃震荡培养24 h，吸取0.1 mL活化24 h后菌液接种至马铃薯葡萄糖琼脂培养基上，于培养箱28 ℃倒置培养5天后，平板表面会覆盖一层粉状孢子。由于真空冷冻保存后菌体活性不足，需多次传代才能形成孢子层，可用无菌棉签轻轻将表面孢子刮下，置于无菌水中制备孢子悬浮液，冰箱4 ℃保存。吸取0.4 mL孢子悬浮液，加入40 mL已灭菌的麦芽浸粉培养基中，28 ℃恒温培养箱中以150 r min
‑1速度震荡培养12、24、36、48、60、72 h后取出过滤清洗，于干燥箱中80 ℃烘干至恒重得到生长曲线，每个时间点三个平行样。
[0019]实施例2、探究介质阻挡放电预氧化对黄孢原毛平革菌的影响
取0.5 g湿重黄孢原毛平革菌分装至100 mL锥形瓶，分别暴露于两种胁迫环境下：a．不同浓度诺氟沙星胁迫组，诺氟沙星浓度分别为0、10、20、40 mg L
‑1，并且介质阻挡放电预氧化时间统一为6 min；b．介质阻挡放电预氧化时间胁迫组，该组介质阻挡放电预氧化时间分别为0、3、6、9 min，并且诺氟沙星浓度统一为10 mg L
‑1。
[0020]其中对照组诺氟沙星浓度为10 mg L
‑1，介质阻挡放电预氧化时间为6 min，所有实验组均在100 mL锥形瓶中进行：包含0.5 g湿重菌丝球，10 mL微量元素培养基和10 mL 介质阻挡放电预氧化后的溶液。于30 ℃下分别震荡培养2、12、48 h后过滤，用玻璃匀浆器制备菌体提取液进行后续实验。
[0021]为测定黄孢原毛平革菌在不同环境胁迫下菌体损伤程度，需制备菌体提取液对超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等指标进行分析。称取0.5 g已进行暴露实验的黄孢原毛平革菌，移至5 mL玻璃匀浆器中，加入3 mL磷酸盐缓冲（0.05 mol L
‑1，pH=7.8）研磨5 min后静置30 s，吸取上层溶液至10 mL离心管，再次加入3 mL 磷酸盐缓冲继续研磨5 min，并将研磨后的溶液全部移至离心管充分混匀后于12000 rpm下离心10 min，取出上清液加入磷酸盐缓冲定容至6 mL，置于冰箱上层4 ℃保存。
[0022]采用邻苯三酚测定超氧化物歧化酶活性。邻苯三酚自氧化速率测定：在石英比色皿中加入2.5 mL Tris<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介质阻挡放电预氧化协同黄孢原毛平革菌降解诺氟沙星的方法，其特征在于：先通过介质阻挡放电预氧化诺氟沙星，再加入培养的黄孢原毛平革菌进行生物降解，通过控制pH和温度找寻最优降解条件；再进一步研究介质阻挡放电预氧化对黄孢原毛平革菌的影响。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述黄孢原毛平革菌属于白腐真菌。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述诺氟沙星为氟喹诺酮类抗生素。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：活化的黄孢原毛平革菌孢子要经过多次传代形成孢子层，可用无菌棉签轻轻将表面孢子刮下，置于无菌水中制备孢子悬浮液，冰箱4...

【专利技术属性】
技术研发人员：许淑霞，万兵，陈翔宇，黄莉，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：