[发明专利]一种磷霉素降解菌筛选及其菌剂制备方法和该菌剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及磷霉素制药生产废水生物强化处理技术领域，特别涉及一种磷霉素降 解菌的筛选方法及由其筛选的菌制备磷霉素降解菌剂的方法和该菌剂在磷霉素制药生产 废水处理中的应用。

技术背景

磷霉素制药废水是一类典型的抗生素类废水，它是在磷霉素生产过程中产生的一 类较为复杂的废水。目前，我国磷霉素的生产主要以化学合成工艺为主。

磷霉素的合成步骤多，工艺长，原料和生产过程中所引入的物质及产生的中间产 物较多，并且在实际生产过程中因分离、提纯、消毒等操作而引入许多有机物质(如各种溶 剂等)，致使所产生的废水水量大，水质复杂。尤其是在环氧化和拆分过程中产生的环氧母 液和拆分母液废水，不但COD浓度极高，而且含有钨酸钠、乙醇、苯乙胺、反应物及中间副产 物等，具有极高的有机磷浓度。同时，由于拆分效率的有限，使得废水中也含有一定量的磷 霉素成品药物。

磷霉素(Fosfomysin，FOM)，化学名称(1R，2S)-1，2-环氧丙基磷酸，是一种新型广 谱抗生素，由西班牙的CEPA公司和美国的默克公司从链丝菌的代谢产物中发现，并逐渐应 用于临床。

磷霉素是自成一派的一类抗生素类药物，它既不是β-内酰胺类也不是四环类，既 不是氨基糖苷类也不是大环内酯类。它通过与细菌细胞壁合成酶的结合阻滞细菌合成细胞 壁，从而对细菌产生抑制作用。其抗细菌性广谱范围极其广，对革兰阳性菌和阴性菌都有一 定的抗菌作用，在临床上是常见细菌性感染的首选药物之一。同时由于磷霉素的组织渗透 性好，血、尿药物浓度高，过敏反应少，在临床上更是作为联合抗菌药物得到广泛的应用。

磷霉素化学结构如图1所示。磷霉素含有有机磷结构，环氧丙基结构较为稳定，特 别是C-P键，键能高、毒性大、不易断裂。工业上主要以其二钠盐或钙盐的形式生产。为应对 超级菌的出现，磷霉素的应用会受到更多的重视，其工业生产规模也必将扩大。

同时磷霉素作为一种抗生素，在药物设计时主要针对人体和动物体内的病原性致 病菌，这就使其必然也对人体和环境中其他有机体产生潜在的健康威胁，产生环境污染问 题。

尹莉(尹莉，陈丹.应用微电解法预处理磷霉素制药废水[J].环境保护科学，2010， 36，(3)：47-49.)等利用铁屑和活性碳材料对磷霉素制药废水进行微电解预处理，研究发现 在最佳实验条件下，废水COD的去除率能够达到40％～50％。王洪(王洪.磷霉素制药废水的 净化研究[D].东北大学，2004.)等人应用微电解-SBR联合工艺对磷霉素制药废水进行了探 索研究，研究表明废水经过微电解后可生化性提高，再经过SBR处理后的出水能够达到污水 排放二级标准。肖宏康(肖宏康，肖书虎，宋永会，等.高温强化电化学法处理磷霉素制药废 水试验研究[J].环境工程技术学报，2011，1，(2)，106-110.)等人利用高温强化电化学法处 理磷霉素制药废水，试验研究发现经电化学处理后废水的可生化性得到提高。崔娜(崔娜， 王国文，徐晓晨，等.催化湿式空气氧化处理磷霉素钠、黄连素制药废水试验研究[J].水处 理技术.2012，(02)，72-75.)、邱光磊(邱光磊，宋永会，曾萍，等.湿式氧化-磷酸盐固定化组 合工艺处理磷霉素制药废水及其资源化[J].环境科学学报，2011，31，(7)，1431-1439；邱光 磊，宋永会，曾萍，等.湿式氧化处理高浓度磷霉素废水的动力学研究[J].环境工程技术学 报，2011，4，289-294)等采用湿式氧化技术处理高浓度磷霉素制药废水，并利用磷酸盐固定 化手段实现了资源的回收利用。物化处理方式虽然取得一定的效果，但是成本较高，在工业 上的应用依旧存在限制。

生物处理以其处理效果好、费用低、无二次污染等优点受到关注，生物强化技术是 生物处理中的一种。该技术利用废水中的特征污染物筛选出功能微生物，分离纯化或通过 基因工程产生高效菌株，投加到污水处理厂或反应器中以提高废水的降解效率。生物强化 技术具有提高废水处理效率和降低运行成本、强化污染物降解效果的特点。此技术是目前 针对难降解有机污染物废水生物处理最具发展潜力的技术之一。

生物强化技术的核心是高效降解菌的开发，目前筛选高效菌株的手段主要包括以 下三种：

(1)从自然环境中筛选：利用常规的微生物手段，从被污染的环境中通过选择性培 养基分离具有特定降解功能的微生物；