[发明专利]一种树状类芽孢杆菌、固定化菌剂及其应用

说明书

本公开涉及一种树状类芽孢杆菌、固定化菌剂及其应用。本公开的树状类芽孢杆菌(Paenibacillus dendritiformis)的保藏编号为CGMCC No.14473。本公开还提供了一种固定化菌剂，该固定化菌剂含有如上所述的树状类芽孢杆菌作为有效成分。本公开还提供了如上所述的树状类芽孢杆菌和如上所述的固定化菌剂在降解土霉素及修复含有土霉素的水体、土壤和禽畜养殖废弃物中的应用。通过上述技术方案，本公开可以更加有效地去除土霉素，尤其能够在含有土霉素的水体中快速高效地去除土霉素，减少残留，并且采用本公开的固定化菌剂还具有便于施用、分离和可重复使用的优点。

技术领域

本公开涉及一种树状类芽孢杆菌、固定化菌剂及其应用。

背景技术

四环素类抗生素是目前世界上应用最广泛的抗生素之一，占畜禽和水产养殖行业抗生素用量的50％以上。其中，土霉素(Oxytetracycline，OTC)因抗菌谱广、价格低廉，作为治疗用药及饲料添加剂在畜禽和水产养殖业中更是被广泛应用。土霉素的作用机制是干扰蛋白质的合成。其毒副作用较小，主要应用于呼吸道和肠道感染。作为饲料添加剂，具有良好抗菌效果的土霉素可有效抑制畜禽消化道内的有害微生物，提高畜禽成活率，增强畜禽食欲，提高饲料利用率，降低养殖成本，因此土霉素是我国使用最多的饲料抗生素添加剂之一。我国每年生产的土霉素达1万吨以上，占世界总产量的约65％。

我国畜禽养殖业中土霉素用量较大，每年可达到6000吨以上。由于土霉素具有吸收不完全的特点，因此其大量使用会造成环境中的大量蓄积。服药后畜禽粪便中的土霉素残留量可达到69-86％。而有报道显示，土霉素在粪肥中的半衰期为30天，粪肥腐熟5个月后仍然可检测出820μg/kg的含量，因此通过畜禽粪便还田的途径进入土壤、水体等环境的土霉素残留量也较大。同时，土霉素生产企业的废水、水产养殖废水、医院废水等也是环境中土霉素污染的重要来源。这些来源的土霉素在环境中大量蓄积，广泛存在于各种环境介质中。有研究表明，在天津的蔬菜种植地检测到的土霉素残留量达到124-2683μg/kg。同时，多个研究的结果也说明土霉素在水体中广泛残留。研究人员对贵阳阿哈湖水库、乌江渡水库多个点位地表水中的土霉素进行检测，发现其残留量达到0.2-8μg/L。陈永山等人在苕溪流域的底泥中检出土霉素的浓度达到276.6μg/kg。对广州的污水处理厂出水进行检测，土霉素浓度为0.11μg/L，说明污水处理措施对土霉素的去除效果不彻底。

大量的土霉素进入并蓄积在环境中，对环境和人类健康存在着严重威胁。土霉素会残留在动物体内，同时会从土壤进入作物，这些土霉素通过食物链进入人体并富集，对人类健康形成危害。人体内的土霉素积累量达到一定程度后，会造成人体慢性或急性中毒，对肝、肾、淋巴等器官造成损伤。土霉素可以通过抑制叶绿体合成酶的活性，从而抑制植物的生长。土霉素在植物根系中的积累量最大，因此其对根的影响最大，其次是茎和叶。土霉素对动物也有一定的危害，但毒性较低。土霉素对水生动物的生态毒性报道较多，对土壤动物的毒性较低。研究显示，土霉素能够明显抑制虹鳟鱼体内对疾病的抗体水平，降低吞噬细胞活性，减少淋巴细胞的数量。土壤中残留的土霉素会损害土壤中的微生物，导致微生物多性样降低，微生物群落平衡失调，从而影响土壤微生态平衡，最终使得土壤质量与肥力下降。土霉素在环境中的大量残留还会带来一个严重的问题，即耐药菌的产生和传播。自1940年四环素类抗生素被广泛使用以来，土壤中的四环素类抗性基因水平显著增加，2008年土壤中部分基因的含量甚至是70年代土壤中的基因含量的15倍。随着土霉素在畜禽业的大量使用和生产厂家的不断排放，土霉素引起严重的环境污染问题受到广泛关注。目前尚缺乏安全、有效、成本较低的降解土壤和水体中的土霉素的手段。

发明内容

为了克服现有抗生素污染处理方法存在的成本高、去除效率低等缺陷，本发明提供了一种树状类芽孢杆菌。

本公开的发明人分离了一株树状类芽孢杆菌，发现其可以高效地去除土霉素，可以实现土霉素类抗生素污染及含有土霉素的禽畜养殖废弃物的高效处理及，由此得到了本发明。