[发明专利]微生物腐熟剂的制备方法及其在降低畜禽粪便抗生素残留中的应用

说明书

本发明属于微生物腐熟剂的制备，特别是指一种微生物腐熟剂的制备方法及其在降低畜禽粪便抗生素残留中的应用。包括将地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis CGMCC No.16551接种于含有碳源、氮源和营养物质的培养基中发酵制成发酵液；发酵液制成地衣芽孢杆菌菌粉并将其添加到CN101905985A中制成的腐熟剂内制成混合物，然后向混合物中添加蛋白酶和纤维素酶混合均匀制得微生物腐熟剂。本发明解决了现有技术中地衣芽孢杆菌用于堆肥降低抗生素残留未见相关报道、工业化推广存在较大难度等问题。具有可有效降解畜禽粪便中的抗生素残留，菌种属于行业准则规定的免检菌种，微生物腐熟剂符合相关标准要求，工业推广价值较高等优点。

技术领域

本发明属于微生物腐熟剂的制备，特别是指一种微生物腐熟剂的制备方法及其在降低畜禽粪便抗生素残留中的应用。

背景技术

禽畜粪便是规模化养殖的副产物，随着规模化养殖的不断发展，禽畜粪便污染已经成为三大环境污染源之一，将禽畜粪便经过高温堆肥制成高品质的有机肥，应用于种植业既解决了土壤有机质下降问题，修复了土壤生态环境，又解决了养殖业废弃物排放的污染问题。在禽畜粪便的无害化处理中，抗生素残留是限制其无害化处理的关键步骤之一。禽畜粪便中抗生素主要是禽畜饲料及大规模集约化养殖中普遍添加抗生素造成。抗生素进入畜禽体内后并不会被完全吸收，甚至有60％-90％经过消化道随着畜禽粪便排出体外，如果不进行无害化处理，其将随着肥料的使用进入土壤，进而被作物吸收，甚至还可以通过食物链的传导进而威胁到人类的饮食安全。

虽然国家推行绿色养殖，提倡减少抗生素的用量，但是想要推广养殖中零抗生素添加十分困难。使用抗生素已经成为养殖的必要手段，特别是人们常用的鸡粪、猪粪等有机肥，抗生素的含量也是骇人的。2015年中国科学院地球化学研究所公布的研究结果表明，2013年中国抗生素总使用量达到约16.2万吨，其中48％被用于人体医疗系统，另外高达52％的抗生素则直接被用于农业养殖。近日，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布了《有机肥料中土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的含量测定(高效液相色谱法)》，上述标准于2017年3月1日实施，这是国内首次发布肥料中抗生素残留检测方法的国家标准，可见有机肥中抗生素残留越来越引起关注，解决禽畜粪便堆制有机肥中抗生素残留问题迫在眉睫。

研究表明抗生素分为生物降解和非生物降解，其中非生物降解过程主要包括光解和水解。由于受温度、水分、土层和水体深度等因素的影响，非生物降解所起作用较小。而生物降解由于容易操作效果好被越来越多的人采用。用于生物降解禽畜粪便抗生素的方法有堆肥、厌氧消化、高级氧化等方法，而堆肥法是禽畜粪便抗生素处理的主要方法。有研究表明温度是保证禽畜粪便抗生素降解率的主要条件之一。抗生素(尤其是四环素类抗生素)的降解主要发生在堆肥的高温阶段。通常提高堆肥温度的方法是从添加高温微生物菌株和调整堆肥工艺这两方面来提高物料温度和高温维持时间。目前用于好氧堆肥处置禽畜粪便抗生素残留的外源微生物主要有蜡样芽孢杆菌、假单胞菌、枯草芽孢杆菌等细菌和黑粉菌、粘性红圆酵母、白腐菌等真菌。

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一。近年来，国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。在医药、饲料加工、农药等行业取得了较好的研究成果。地衣芽孢杆菌制成活菌制剂用于种植业可以防治植物病害，用于养殖业可以维持动物肠道菌群平衡。另外，有些菌株还可以降解拟除虫菊酯类农药残留，用于环境污染的修复。在地衣芽孢杆菌用于堆肥中降低抗生素残留未见相关报道。