[发明专利]一株四环素降解菌及其在畜禽粪便堆肥化处理中的应用

说明书

本发明涉及养殖废弃物处理领域，具体而言，涉及一株四环素降解菌及其在畜禽粪便堆肥化处理中的应用。该蜡样芽孢杆菌可用于四环素降解，通过外部扩繁培养获得菌体数量为1.0×10^9～10CFU/mL的降解菌菌液，按照一定比例的固液比将菌液用于畜禽粪便堆肥化处理中，可有效降解其中的四环素残留物，有利于降低甚至消除畜禽粪便堆肥产品施用于土壤后的生态风险。

技术领域

本发明涉及养殖废弃物处理领域，具体而言，涉及一株四环素降解菌，经鉴定为蜡样芽孢杆菌，及其在畜禽粪便堆肥化处理中的应用。

背景技术

四环素类抗生素在我国兽药抗生素中生产和使用比例均高于其他兽药抗生素，但其中30～90％的四环素类抗生素不能被动物完全吸收，将以原型或母体化合物的形式排出体外，在畜禽粪便中产生大量残留。畜禽粪便应用过程中，残留的兽药抗生素可通过土壤的吸附、迀移、降解和植物吸收，以各种途径进入到环境介质如土壤、水体及大气中；也可在食物链累积迀移，最终通过摄食进入人体，构成对人类健康的潜在危害。基于上述生态安全威胁，有关畜禽粪便中残留四环素类抗生素的降解及消除方法与途径越来越受到人们的重视，已成为当前研究的重点和热点。

四环素是四环素类抗生素的主要种类之一，目前已有多篇文章和专利报道了对其进行降解的方法，主要包括光电催化、理物-化学氧化、水解、矿物降解和微生物降解等方法。其中，微生物降解因其条件简单、容易控制、专一性较强且不会引起二次污染的特点成为四环素主要降解途径，也是最经济有效的方法。微生物降解的主要功能物为降解微生物，在与抗生素的交互作用中，降解微生物可通过各类生物酶的作用将抗生素降解转化为能源物质或对自身无毒害作用的其他代谢产物，从而降低甚至消除抗生素的生态风险。因此，筛选到合适的高效的降解菌株显得尤为重要，微生物降解是一种很有潜力的处理有机污染物的方法，在工业生产的各个方面具有很高的推广价值。目前报道的四环素降解微生物种类仍然较少，亟需补充新的菌种资源，且现有菌种的应用方法略显单一，降解效率难再提高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一株四环素降解细菌，该菌的四环素降解功能此前未见报道；进一步将该降解菌与堆肥化处理相结合应用于畜禽粪便处理中，完善优化堆肥化处理工艺和条件，可显著提高四环素降解效率，最终减少甚至消除堆肥产品四环素残留。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一株四环素降解菌，所述四环素降解菌经鉴定为蜡样芽孢杆菌，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.13546；保藏时间为：2017年01月09日。

筛选该菌的样品为新鲜鸡粪，培养于以四环素作为唯一碳源的培养基中，培养条件为30℃，170r/min摇床培养，通过多次转接和耐受驯化，最终获得能以四环素作为唯一碳源生长的降解菌菌液，应用连续梯度稀释涂布的方法，吸取0.1mL降解菌菌液涂布于LB平板上，置于微生物培养箱中培养48h，培养温度为30℃，获得降解菌单菌落并进行划线纯化。经生理生化及16S rRNA基因测序鉴定，本发明所述四环素降解菌为蜡样芽孢杆菌，拉丁学名为Bacillus cereus，菌株名为TC-1，该菌是一种好氧、中温和产芽孢的革兰氏阳性杆菌，具有很强的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等活性，能产生抗菌素，目前已有大量研究报道了该菌在降解环境污染物如有机磷农药、苯酚和芘污染物上的作用及对重金属镉、铬和铅等的强耐受性。

有关所述降解菌在四环素降解方面的研究未见报道。目前报道的四环素降解菌主要包括缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)和人苍白杆菌(Ochrobactrumanthropi)、无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacter amalonaticus)和酵母菌Trichosporonmycotoxinivorans等。本发明筛选获得的蜡样芽孢杆菌TC-1能以四环素作为唯一碳源生长，具有降解性能，有利于丰富四环素降解菌资源库，为四环素污染的治理提供有效的生物降解方法。