一株磺胺类抗生素降解菌S-3及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株磺胺类抗生素降解菌S

【技术实现步骤摘要】
一株磺胺类抗生素降解菌S
‑
3及其应用


[0001]本专利技术属于微生物介导的污染环境修复领域，具体涉及一株磺胺类抗生素降解菌S
‑
3及其应用。

技术介绍

[0002]在集约化的养殖业中，磺胺类抗生素常被用作兽药和饲料添加剂，来预防、治疗动物疾病及促进生长。然而，仅有20％～30％的抗生素被动物吸收利用，其余以原药形式随排泄物或养殖废水直接排出，经渗透进入土壤和水环境。大量的磺胺类抗生素在污水处理厂、环境样品甚至生物体内被检出，加剧了食品和生态安全隐患。
[0003]磺胺喹噁啉(SQX)，其结构如图1，属于磺胺类抗生素，因其可干扰细菌核蛋白合成，从而抑制细菌和球虫生长繁殖。其经口服后吸收迅速，广泛的用于禽畜疾病治疗，药效良好。在饲养动物过程中，养殖户向饲料或动物饮用水中添加磺胺喹恶啉，又未完全遵守国家兽药典规定的投药量、投药期和休药期的规定，导致磺胺喹恶啉残留在动物源食品和各种环境样品中屡被检出。磺胺喹噁啉化学结构中的喹噁啉基团具有诱变和致癌性。研究表面，小鼠磺胺喹噁啉中毒后非特异免疫功能活性降低，主要内脏器官都受到一定程度的损害。磺胺喹噁啉残留一方面会对环境微生物群落产生影响，破坏生态系统；另一方面，通过食物链传递作用影响人体健康。因此，环境中磺胺喹噁啉残留的去除问题亟需解决。
[0004]目前，针对磺胺类抗生素去除的研究较多，而针对磺胺喹噁啉去除的研究极少，需要因其重视。物理化学方法，如光催化降解、电化学氧化还原技术、零价双金属纳米颗粒吸附法、臭氧氧化法、微波辐射法等，这些方法往往能耗大，成本高且易产生毒性更大的副产物。相比之下，微生物修复方法具有无二次污染、成本较低等特点，是比较理想的消除环境中磺胺喹噁啉污染的方法。目前仅有微生物燃料电池降解磺胺喹噁啉的研究，而尚无磺胺喹噁啉降解菌株的报道，制约了磺胺喹噁啉污染环境微生物修复技术的进一步发展和应用。因此，驯化筛选磺胺喹噁啉高效降解菌株，研究其降解特性，并应用于磺胺喹噁啉污染环境的生物修复，具有重要的生态学意义。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一株磺胺类抗生素降解菌S
‑
3，该菌株可以有效降解难降解的磺胺喹噁啉和其他磺胺类抗生素(如磺胺间二甲氧嘧啶和磺胺二甲异恶唑)残留污染。
[0006]本专利技术的另一目的是提供基于该降解菌株S
‑
3在修复受磺胺喹噁啉残留污染的养殖池塘底泥中的应用，该菌株可在短时间内使养殖池溏底泥中残留的磺胺喹噁啉降解。
[0007]本专利技术的另一个目的是提供所述的降解菌S
‑
3生产的降解菌剂及其应用。
[0008]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述的一株磺胺类抗生素降解菌S
‑
3，经鉴定为曲霉菌(Aspergillus sp.)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2022年10月17日，保藏编号为CCTCC NO：M 20221572。
[0009]该菌株是由专利技术人从上海郊区养殖池塘底泥中分离筛选获得。菌株S
‑
3主要生物学特性：在PDA培养基上形成同心圆状皱褶的菌落，边缘整齐，正面菌丝整体呈白色，中心呈橄榄绿色，绒状，附于基质表面；反面淡黄色；菌丝有隔膜，分生孢子顶端膨大为顶囊。顶囊呈球状,表面以辐射状长出一层或两层小梗,在小梗上生着一串串分生孢子。
[0010]本专利技术所述的降解菌S
‑
3在降解磺胺类抗生素中的应用。
[0011]其中，所述磺胺类抗生素包括磺胺喹噁啉、磺胺间二甲氧嘧啶和磺胺二甲异恶唑。
[0012]作为优选，所述磺胺类抗生素为磺胺喹噁啉。
[0013]其中，所述降解菌S
‑
3对被磺胺喹噁啉污染的环境修复再中的应用。
[0014]进一步地，所述降解菌S
‑
3在降解养殖池溏底泥中磺胺喹噁啉中的应用。
[0015]本专利技术所述的降解菌S
‑
3生产的降解菌剂。
[0016]本专利技术所述的降解菌剂在降解磺胺类抗生素中的应用。
[0017]其中，所述降解菌剂在降解环境中磺胺喹噁啉中的应用。
[0018]进一步地，所述降解菌剂在降解养殖池溏底泥中磺胺喹噁啉中的应用。
[0019]本专利技术提供了一株磺胺类抗生素降解菌S
‑
3，并首次利用其降解磺胺喹噁啉降解菌株，该菌株在修复受磺胺喹噁啉残留污染的养殖池溏底泥环境方面具有很好的应用价值。相对于其他的磺胺类抗生素，目前并没有任何关于而尚无磺胺喹噁啉降解菌株的报道，此外，相对于其他磺胺类抗生素如磺胺二甲嘧啶等，本专利技术中的磺胺喹噁啉结构更加复杂，更难降解。申请人也采用过分离得到的其他常规曲霉菌或者购买得到模式曲霉菌均为无法降解磺胺喹噁啉，部分菌株可以降解磺胺二甲嘧啶等也无法降解磺胺喹噁啉。
[0020]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0021]本专利技术分离筛选获得磺胺类抗生素降解菌株S
‑
3，对GMM培养液中浓度为1mg L
‑1的磺胺喹噁啉，处理7d降解率达87.04％。该菌株对其他常见磺胺类抗生素(如磺胺间二甲氧嘧啶和磺胺二甲异恶唑)均有较好的降解效果。由上述菌株能在短时间内降解养殖池溏底泥中的磺胺喹噁啉残留，降解率达84.67％，相比于对照组处理组底泥中的急性生物毒性有明显的降低。上述结果表明该菌株在修复受磺胺类抗生素如磺胺喹噁啉残留污染的养殖池溏底泥环境方面具有很好的应用价值，适用于水产养殖厂及周围受磺胺喹噁啉污染的底泥修复。同时，利用本专利技术的降解菌S
‑
3制备的降解菌剂也具有优异的降解磺胺类抗生素作用对于保护生态环境，保护人体健康具有重要的意义。
附图说明
[0022]图1为磺胺喹噁啉的分子结构式；
[0023]图2为菌株S
‑
3降解磺胺喹噁啉的HPLC图谱(对照组：GMM培养基+1mg L
‑1磺胺喹噁啉+灭活菌株S
‑
3；处理组：GMM培养基+1mg L
‑1磺胺喹噁啉+菌株S
‑
3)；
[0024]图3为本专利技术的菌株S
‑
3的照片(A、菌落正面照片；B、菌落背面照片；C、经乳酸酚棉蓝染色后菌丝、顶囊及分生孢子的显微照片)；
[0025]图4为菌株S
‑
3中rDNA
‑
ITS序列的系统进化树；
[0026]图5菌株降解体系中(GMM培养基)，磺胺喹噁啉浓度随时间变化的降解曲线图；
[0027]图6为菌株S
‑
3对磺胺类抗生素的降解率(SQX
‑
磺胺喹噁啉；SDM
’‑
磺胺磺胺间二甲氧嘧啶；SIZ
‑
磺胺二甲异恶唑)。
具体实施方式
[0028]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株磺胺类抗生素降解菌S
‑
3，经鉴定为曲霉菌(Aspergillus sp.)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2022年10月17日，保藏编号为CCTCC NO：M 20221572。2.如权利要求1所述的降解菌S
‑
3在降解磺胺类抗生素中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述磺胺类抗生素包括磺胺喹噁啉、磺胺间二甲氧嘧啶和磺胺二甲异恶唑。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述磺胺类抗生素优选为磺胺喹噁啉。5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪婷，张玉平，刘菁华，孙晶，孙振中，黄雪玲，陈琳，刘琴，
申请(专利权)人：上海市水产研究所上海市水产技术推广站，
类型：发明
国别省市：