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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物环保,特别涉及一种消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌和菌剂及其应用。
技术介绍
1、在规模化和集约化的畜禽养殖业中,抗生素被广泛用作饲料添加剂,起到预防和治疗感染、促进动物生长、提高饲养效率的作用。然而,约60-90%的抗生素不能被动物完全吸收,并作为母体化合物或次级代谢物随粪便排出,这导致粪便中抗生素抗性基因的多样性和丰度很高,并成为了环境中抗生素的重要来源,抗生素在环境中的广泛富集,将胁迫诱导环境微生物抗生素耐药性的进化,造成生物体内抗生素抗性基因(antibioticresistance genes,args)的产生,同时,微生物可通过基因突变或可通过质粒、整合子、转座子等可移动的基因元件在同种或不同种菌群中进行水平基因转移,从而诱导新的抗生素抗性菌(antibiotic resistance bacteria,arb)的发生。越来越多的研究证明,args和arb具有可迁移性和持久存在性,其在自然环境中的增殖和扩散比抗生素残留更难处理,对人类健康、动植物生长和生态环境构成了严重威胁,因此,环境中的抗生素抗性或耐药性是一个日趋严重的全球性公共卫生问题,其潜在危害不容忽视,抗生素抗性菌与抗生素抗性基因已被视为新型的污染物。如何高效地去除环境中的args和arb成为当前研究的重点和难点。
2、目前,args去除技术研究尚处于起步阶段,所报道的args去除技术主要包括紫外和氯化的消毒技术、投加铝盐和铁盐实现的混凝沉淀技术、混凝沉淀与消毒联合处理等,但前述技术都需要增设大量水处理单元、设备,并需投加大量化学药
3、土壤具有较高的细菌群落多样性和复杂性,粪源的抗生素和args可通过施用有机肥传播到土壤中,改变土壤微生物群落结构和抗生素抗性组;此外,高丰度和多样性的可移动基因元件可以促进args在外源微生物和土壤土著微生物之间的转移;这些导致土壤不可避免的成为args和arb的重要储存库。通过筛选具有土壤args和arb消减作用的土传益生微生物,对避免抗生素抗性的潜在生态风险方面具有很大的潜力,对发展健康的农业、养殖业系统具有广阔的前景。然而,当前鲜有具备抗生素抗性消减作用的微生物的报道。
技术实现思路
1、针对现有技术中缺乏具有抗生素抗性消减作用的微生物的不足,本专利技术提供了一种消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌,并提供了一种含有该暹罗芽胞杆菌的菌剂,以及提供了前述暹罗芽胞杆菌和菌剂在消减抗生素抗性中的应用,目的在于解决现有技术中的问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
2、本专利技术具体通过以下技术方案实现:
3、本专利技术的第一方面提供了一种消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌,保藏编号为cctcc no:m 20232193,该菌株于2023年11月10日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号(武汉大学),培养物名称为暹罗芽胞杆菌zz07(bacillus siamensis zz07)。
4、本专利技术从长期施用鸡粪和水虻幼虫发酵肥的土壤中分离到能拮抗多种土壤抗生素抗性菌(antibiotic resistance bacteria,arb)和降低多种抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,args)的菌株,并鉴定其为一株暹罗芽胞杆菌,将该菌株以4×108cfu/kg的接种量接种到土壤中,处理20d后,采集土壤样本测定抗性菌的菌落数,发现该菌株对土壤中的万古霉素、青霉素、土霉素、磺胺嘧啶、甲砜霉素和链霉素抗性菌等6种arb的消减率分别达73.02%、26.56%、100.00%、12.53%、78.86%和51.76%;同时测定args丰度,发现该菌株对土壤中的strb、sul2、flor、qacb、tetx、blatem、tetb、mdtb、mdtc、mdth、emrr、fox5和bmr基因等13种args的消减率分别达81.95%、70.75%、24.78%、30.20%、98.11%、73.65%、73.95%、46.34%、38.64%、69.89%、31.66%、27.80%和98.33%,可见本专利技术的暹罗芽胞杆菌zz07能够有效降低抗生素抗性基因及抗生素抗性菌的丰度,平均消减率达到46.32%和38.92%,有利于大大减少土壤中args和arb的增殖和扩散,降低其在环境中的富集水平,为缓解抗生素抗性污染一种优良的微生物菌株,也为利用生物法消除土壤抗生素抗性提供了一种新的解决途径,具有广阔的市场前景和重要的生态意义。此外,本专利技术的暹罗芽胞杆菌zz07具有较强的生物膜形成能力,生物膜可以稳定菌株周围的环境,提高养分和氧气的可用性,有利于其迅速抢占土壤中的生态位,对抗生素抗性菌或致病菌起到营养及生态位的竞争作用,从而限制前述微生物的生长繁殖,有望作为生防菌剂应用于防治植物病害等领域,应用前景广泛。
5、本专利技术的第二方面提供了一种消减抗生素抗性的菌剂,包括如上所述的暹罗芽胞杆菌。
6、所述消减抗生素抗性的菌剂相对于现有技术的优势与如上所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
7、进一步地,还包括可接受的功能性助剂。可接受的功能性助剂是指不干扰活性成分,即暹罗芽胞杆菌的生物活性的效力并在其施用的浓度下对机体(包括人体、动物体或植物体)不具有明显毒性或病理作用的组分,包括溶剂、分散剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、增效剂、增稠剂、消泡剂、悬浮剂、抗氧化剂、冻干剂、防腐剂、ph调节剂等中的任意一种或至少两种的组合。将上述组分用于微生物制剂是本领域所熟知的。如溶剂可包括水和/或有机试剂,也包括由这些溶剂组成的混合物;再比如抗氧化剂可包括苯甲酸、抗坏血酸、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中的一种或任意几种;ph调节剂可包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸、磷酸氢二钾、氢氧化钠、氨水中的一种或任意几种。通过前述可接受的功能性助剂可将本专利技术的生物杀菌剂制备成可湿性粉剂、油剂、水剂、悬浮剂或冻干剂。
8、进一步地,所述菌剂为水剂,所述暹罗芽胞杆菌的浓度为1×106-1×1010cfu/ml。
9、本专利技术的第三方面提供了如上所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或者如上所述的消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用。
10、所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或者菌剂在消减抗生素抗性中的应用相对于现有技术的优势与如上所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
11、进一步地,所述消减抗生素抗性包括消减抗生素抗性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌,其特征在于,保藏编号为CCTCC NO:M20232193。
2.一种消减抗生素抗性的菌剂,其特征在于,包括如权利要求1所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌。
3.根据权利要求2所述的消减抗生素抗性的菌剂,其特征在于,所述暹罗芽胞杆菌的浓度为1×106-1×1010CFU/mL。
4.如权利要求1所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或如权利要求2-3任一项所述的消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用。
5.根据权利要求4所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用,其特征在于,所述消减抗生素抗性包括消减抗生素抗性菌和/或消减抗生素抗性基因。
6.根据权利要求5所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用,其特征在于,所述抗生素抗性菌包括万古霉素、青霉素、土霉素、磺胺嘧啶、甲砜霉素和链霉素抗性菌中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中
8.根据权利要求7所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用,其特征在于,所述抗生素抗性基因包括mdtB、mdtC、strB、mdtH、qacB、emrR、tetX、tetB、fox5、blaTEM、floR、sul2和bmr基因中的至少一种。
9.根据权利要求4-8任一项所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用,其特征在于,所述应用包括:将所述暹罗芽胞杆菌以1×107-1×1010CFU/kg的剂量施加到土壤中。
...【技术特征摘要】
1.一种消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌,其特征在于,保藏编号为cctcc no:m20232193。
2.一种消减抗生素抗性的菌剂,其特征在于,包括如权利要求1所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌。
3.根据权利要求2所述的消减抗生素抗性的菌剂,其特征在于,所述暹罗芽胞杆菌的浓度为1×106-1×1010cfu/ml。
4.如权利要求1所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或如权利要求2-3任一项所述的消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用。
5.根据权利要求4所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用,其特征在于,所述消减抗生素抗性包括消减抗生素抗性菌和/或消减抗生素抗性基因。
6.根据权利要求5所述的消减抗生素抗性的暹罗芽胞杆菌或消减抗生素抗性的菌剂在消减抗生素抗性中的应用,其特征在于,所述抗生素抗性菌包括万古霉素、青霉素、土霉素...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡珉敏,赵峥峥,高冰奇,杨崇瑞,吴玉石,孙晨,鞠岩,陈浏,张吉斌,郑龙玉,黄凤,喻子牛,
申请(专利权)人:华中农业大学,
类型:发明
国别省市:
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