[发明专利]拟除虫菊酯类农药降解菌及其分离纯化方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是涉及一种降解海水环境中拟除虫菊酯类农药降解菌及其分离纯化方法和应用。

背景技术

拟除虫菊酯类农药是一类高效、广谱农药，具有低毒、排泄迅速、能被生物降解等特点，因此，经常用于渔业生产上杀灭寄生虫和敌害生物。然而，由于养殖用户缺乏科学理论的知识，在清塘时大量使用拟除虫菊酯类农药，同时，拟除虫菊酯类农药在农田使用后，随地表径流进入近海养殖海域；最终导致近海海域水环境和沉积物中环境质量恶化，造成农药残留污染。由于此类农药对鱼、贝和甲壳类等水生生物毒性较大，因此，近年来，频繁发生污染、养殖生物死亡事件，特别是最近研究表明，由于此类农药的降解速度较慢且属亲脂性农药，易被水生生物富集，并且有些品种有致癌、致畸、致突变和神经毒性等生理作用，从而对水体生态系统和水产品质量产生严重影响，最终导致市售水产品中该类农药出现超标现象，其残留给人类健康带来了巨大的威胁。因此，拟除虫菊酯类农药引起的海水养殖环境污染问题受到人们的普遍关注，如何有效的去除拟除虫菊酯类农药的残留污染和进行监控对保护近海生态环境、发展绿色养殖和保障食品安全具有重要意义。

现有的以生物修复为理论基础的农药残留降解技术为解决这一难题提供了新的思路，微生物降解作为环境中农药降解的主要方式，具有以下优点：①农药本身在自然界中的降解速度较慢，而利用微生物可加速农药的降解过程；②利用微生物对农药的降解通常只是一个自然过程的强化，不会导致二次污染和污染物的转移，可使环境中的污染物减少到最小程度。然而，目前微生物降解农药的研究主要集中在土壤、水果和淡水沉积物等环境，而对于近海环境中拟除虫菊酯类农药残留的降解菌的筛选等研究较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够同时降解海水养殖环境中氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和联苯菊酯的拟除虫菊酯类农药降解菌及其分离纯化方法和应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种拟除虫菊酯类农药降解菌，该菌株为HS-24菌株，分类命名为噬甲基菌（Methylophaga sp.），于2012年4月24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CGMCC No.6046，该菌株的16S rRNA的Genbank登陆号为JX087925。

菌株的生物学特征为革兰氏染色阴性，为杆菌，精氨酸双水解试验、赖氨酸脱羧酶试验、V-P反应、明胶液化试验阳性，β-半乳糖甙酶、鸟氨酸脱羧酶、色氨酸脱氨酶试验、尿素酶试验、吲哚试验、H₂S反应均为阴性，不可以利用蔗糖。

该菌株海水中生长，最适生长温度25-30℃，最适生长pH为7.0-7.8，在固体培养基上，菌落圆形、较薄，呈白色，半透明。

一种拟除虫菊酯类农药降解菌的分离纯化方法，具体包括如下步骤：

（1）培养基配制

将氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和联苯菊酯分别相应加入1.5 倍重量的乳化剂，制备成相应的浓乳液，然后将各个浓乳液分别加入到营养培养基中，使氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和联苯菊酯终浓度分别为100mg/L，得到富集培养液；

（2）降解菌分离纯化

取500 mL海水样品无菌状态下过滤富集后，加入到含富集培养液的三角瓶中，在温度28℃、转速180 rpm的条件下，培养7d，按10%接种量转移到新配制的富集培养液中，再在温度28℃、转速180 rpm的条件下，培养7d，取培养基发酵液进行平板划线分离、纯化，直到筛选得到单个菌落，将纯化后的各菌落分别接至新配制的富集培养液中，在温度28℃、转速180 rpm的条件下，振荡培养7d，通过气相色谱-电子捕获器检测各富集培养液中拟除虫菊酯类农药残留量，筛选对氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和联苯菊酯5种拟除虫菊酯类农药具有高效降解能力的菌株，即为降解海水环境中拟除虫菊酯类农药的降解菌HS-24。

所述的营养培养基的配制方法如下：蛋白胨5.0 g，磷酸高铁0.01 g，酵母膏1.0 g，过滤海水1000 mL，pH 7.0-7.8，于121℃高压蒸汽灭菌20 min后制得。

所述的乳化剂为吐温-20。

一种拟除虫菊酯类农药降解菌的应用，该菌株可用于海水及沉积物环境中氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯、联苯菊酯农药的生物降解。