[发明专利]磺胺类抗生素协同降解细菌及其应用

说明书

本发明提供了一种磺胺类抗生素协同降解细菌及其应用，所述磺胺类抗生素协同降解细菌包括类节杆菌P27，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期：2019年12月03日；保藏编号：CGMCC No.19070；类诺卡氏菌N27，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期：2019年12月03日；保藏编号：CGMCC No.19071。本发明技术方案的两株细菌的复配能够协同完成磺胺甲噁唑及氮杂环产物3‑氨基‑5‑甲基异噁唑的完全降解，另外菌株P27还可以降解多种磺胺类抗生素苯环一侧，降解底物谱广，为磺胺类抗生素的深度去除提供新思路和新菌种资源。

技术领域

本发明涉及微生物及其生物降解应用领域，尤其涉及一种磺胺类抗生素协同降解细菌及其应用。

背景技术

磺胺类抗生素是与人们日常生活联系较为密切的新型污染物，其抗菌活性主要依赖于其结构与对氨基苯甲酸相似，二者竞争二氢叶酸合成酶，抑制细菌二氢叶酸的合成，影响细菌核酸的合成，进而阻止了细菌的生长繁殖。磺胺类抗生素在水体环境中虽然主要以痕量形式存在，但因其可通过各种途径向环境持续输入，并且磺胺类抗生素与其他药物相比较具有降解速率慢、亲水性强和挥发性低等特点，使其呈现出一种“持久”存在的状态；重要的是，磺胺类抗生素在畜禽养殖行业使用量巨大。环境中残留抗生素通过不断积累进而可能对生态系统和人类健康产生严重危害。有学者认为，长期低剂量的抗生素残留会迫使微生物进化产生抗生素抗性基因，而多重耐药细菌的进化，将对人类健康和生态环境带来极大风险。因此从源头（污水处理厂）有效去除抗生素，防止或尽可能减少其环境排放成为近年来学者们研究的热点，也是环境生物技术领域的难点。

关于磺胺类抗生素的去除研究主要集中在物化方法（光催化、吸附、高级氧化）和生物降解。其中，物理方法存在普适性较低，催化剂回收困难，成本高昂，可能存在二次污染等缺点。相比之下，利用微生物降解去除磺胺类抗生素是一种经济有效的绿色可持续途径，对减少其引起的环境污染与降低其导致的生态风险具有重要意义。

目前，有关磺胺类抗生素的降解菌筛选报道较多，Microbacterium，Rhodococcus，Achromobacter，Ralstonia，Brevundimonas，Pseudomonas，Acinetobacter，Variovorax，Alcaligenes和Ochrobactrum等细菌菌属均报道过具备磺胺类抗生素的降解能力，但普遍存在降解深度不足的问题，降解过程伴随着氮杂环产物的稳定积累，含氮有机物排放也务必将对环境造成一定的损害。因此，筛选高效的磺胺类抗生素降解菌，完全去除磺胺类抗生素，将为其污染环境的生物修复提供微生物技术支持。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种磺胺类抗生素协同降解细菌及其应用，两株菌的复配能够协同完成SMX（sulfamethoxazole，磺胺甲噁唑）及氮杂环产物3-氨基-5-甲基异噁唑（3A5MI）的完全降解，实现以磺胺甲噁唑为目标污染物，为磺胺类抗生素的深度去除提供新思路和新菌种资源，弥补了目前生物法处理磺胺类抗生素降解深度低、降解过程稳定积累氮杂环产物的不足，为SMX等广泛使用的磺胺类抗生素的生物修复提供了高效降解菌种资源，具有非常重要的理论和应用价值。

对此，本发明采用的技术方案为：

磺胺类抗生素协同降解菌，其包括：

类节杆菌（Paenarthrobacter sp.）P27，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期：2019年12月03日；保藏编号：CGMCC No. 19070；