[发明专利]一种抗生素药物红霉素高效降解菌剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于降解菌剂的制备领域，特别涉及一种抗生素药物红霉素高效降解菌剂的制备方法。

背景技术

随着新型环境分析工具的快速发展和应用，以及人们环境意识的不断增强，世界各国的环境工作者对环境污染和人类健康领域中的关注焦点已逐渐从传统典型的污染物延伸到环境中存在的新兴痕量污染物，如抗生素药物等。近年来，在污水、地表水、地下水，甚至是饮用水中都检测出不同浓度水平的抗生素药物。有研究表明，长期暴露在环境浓度水平的抗生素药物环境下会对生物造成慢性毒性、内分泌干扰、抗药性演变等严重危害。

红霉素（分子结构式如图1）是一种大环内脂类抗生素药物，被广泛地应用于人体呼吸道感染等疾病的治疗。通常情况下，红霉素药物进入人体后只能被部分分别代谢吸收，未被吸收的母体及其代谢产物大部分被排入城市污水处理厂进行处理，但是现有的污水处理工艺对其只能部分降解去除，从而导致仍有相当数量的红霉素药物进入水源水中。目前，我国颁布执行的生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）并未规定需对相关抗生素药物进行检测和控制。美国环境保护署于2009年首次将红霉素药物列为饮用水标准需要优先检测和控制的候选污染物之一。

现阶段，对水中存在的微量红霉素药物的处理方法主要有二氧化氯氧化法、膜过滤法、砂滤-臭氧氧化法、生物降解法等。尽管如此，化学氧化法和高级氧化法虽然可以部分甚至完全氧化降解红霉素药物，但往往达不到矿化的效果，所产生的氧化副产物对生物体产生的毒性可能更强。膜过滤法虽然可以较为高效的去除水中的红霉素药物，但存在能耗大，投资高的缺点，此外所产生的浓缩液的处理仍然是一个问题。生物降解法是一种价格低廉而有效的处理方法，但传统的污水处理工艺对红霉素处理效果往往差强人意。研究表明，红霉素药物去除与降解微生物的菌种密切相关。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗生素药物红霉素高效降解菌剂的制备方法，该方法简单易行、安全性高、成本低；所得的红霉素降解菌剂使用方便，能够高效降解抗生素药物红霉素，而且菌株易于灭活，能够应用于水处理中红霉素的有效去除。

本发明中的一种用于增强去除污水和水源水中红霉素能力的高效降解菌株，是一种革兰氏染色反应阴性菌株，经鉴定为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida），主要生物学特性为G^-，菌体呈短杆状，菌落呈圆形，颜色为乳白色，不透明，边缘整齐，表面光滑，微凸，菌体大小为0.4～0.6μm×1.0～1.5μm。葡萄糖发酵试验、甲基红试验、产硫化氢试验、柠檬酸盐试验、明胶试验、葡萄糖产气试验、V-P试验呈阴性；淀粉水解试验、尿素酶试验、过氧化氢酶试验、氧化酶试验呈阳性；该菌株16S rDNA的长度为1388bp，基因序列在GenBank中的登录号为JN226401。

本发明的一种抗生素药物红霉素高效降解菌剂的制备方法，包括：

（1）将活性污泥按7%-15%的接种量接入培养基中，以梯度压力式驯化法进行驯化，红霉素投加浓度为10～100mg/L，驯化后，静置，取上层水样，经梯度稀释后采用涂布分离法和平板划线法分离，然后接种于富集培养基上，培养温度为25-35℃，培养时间为48-72h，纯化，将分离出的菌种接种到牛肉膏和蛋白胨培养基中，振荡培养至菌种处于对数生长期；

（2）将上述培养好的菌种按1%-3%的接种量接入无机培养基中培养，即得抗生素药物红霉素降解菌剂，其中培养过程，搅拌速度为140～180r/min，培养温度为25-35℃，培养时间为48～72h，红霉素浓度为20-50mg/L。

所述步骤（1）中培养基配方为：K₂HPO₄4.35g，KH₂PO₄1.7g，NH₄C12.1g，MgSO₄0.2g，MnSO₄0.05g，FeSO₄·7H₂O0.01g，CaC1₂·2H₂O0.03g，蒸馏水1000mL，pH=6.8～7.0。

所述步骤（1）中驯化条件为：搅拌速度140～180r/min，培养温度为25～35℃，驯化时间为2～3个月。

所述步骤（1）中富集培养基的配方为：蛋白胨10g，牛肉膏3g，NaCl5g，琼脂糖17g，蒸馏水1000mL，pH=7.1～7.3。