專利名稱：一種抗生素降解促進(jìn)劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)制劑領(lǐng)域，涉及抗生素降解促進(jìn)劑及其制備方法和在作為土壤環(huán)境中抗生素降解促進(jìn)劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
抗生素在世界上的使用極其普遍，但多數(shù)抗生素在人和動(dòng)物機(jī)體內(nèi)不能夠被完全代謝，以原形和活性代謝產(chǎn)物的形式通過糞便排到體外。排出體外后的抗生素代謝物仍然具有生物活性，而且能夠在環(huán)境中進(jìn)一步形成母體?？股剡M(jìn)入環(huán)境后會(huì)影響環(huán)境中的微生物，富集于植物體內(nèi)，進(jìn)入水體中，最終對(duì)人類和動(dòng)物帶來危害。現(xiàn)有研究表明抗生素進(jìn)入環(huán)境后，一般經(jīng)過吸附、水解、光降解和微生物降解等過程。不同的抗生素在水體或土壤中具有不同的降解率。以土壤為例，四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類和磺胺類可在土壤中可殘留8個(gè)月以上。0. lmg/kg阿維菌素在土壤中的半衰期為14d 28天，350mg/kg阿維菌素的半衰期為觀 56天；紅霉素的半衰期為11. 5天，30天后活性仍有97%的。Michael等研究了大環(huán)內(nèi)酯抗生素在土壤中的有氧生物降解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在實(shí)驗(yàn)期間的120天內(nèi)，溫度控制在20°C時(shí)，紅霉素在土壤中的降解半衰期是20d，而羅紅霉素在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中幾乎不降解。中國專利申請(qǐng)中公開了 “利用可見光照射降解水中土霉素的方法 (CNA101125692) ”，采用光強(qiáng)為7000-12000Lx的可見光對(duì)含有土霉素的水體進(jìn)行照射處理 1. 5-10h，土霉素降解。盡管光照有助于抗生素的降解，但采用光照的方法對(duì)降解抗生素難度較大，尤其是亞表層的土壤采用光照方法降解抗生素，不具有實(shí)用價(jià)值。腐植酸作為一種有機(jī)物原料，農(nóng)業(yè)上長(zhǎng)期作為肥料和作物生長(zhǎng)促進(jìn)劑使用。以其為原料，低溫提取可溶性有機(jī)碳溶液，作為土壤環(huán)境中抗生素降解促進(jìn)劑尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種新型的抗生素降解促進(jìn)劑，使用腐植酸作為原料，對(duì)抗生素有較好的降解效果。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種抗生素降解促進(jìn)劑，由腐植酸與水按1 3-10的重量份混合后離心獲得的上清液組成。所述抗生素降解促進(jìn)劑由腐植酸與水按1 3-10的重量份混合后低溫離心獲得的上清液組成。所述低溫為4°C更優(yōu)的腐植酸與水的重量份比為1 5所述的抗生素降解促進(jìn)劑，將腐植酸與水混合后，按下述方法制備A、在水平振蕩機(jī)上振蕩10-14個(gè)小時(shí)，B、在高速離心機(jī)上4°C離心25-；35分鐘，C、離心獲得的上清液用無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。
更進(jìn)一步，獲得濾液后，濾液在4°C低溫下保存。一種抗生素降解促進(jìn)劑的制備方法，包括如下步驟A、將腐植酸與水混合；B、在水平振蕩機(jī)上振蕩10-14個(gè)小時(shí)；C、在高速離心機(jī)上4°C離心25-；35分鐘；D、離心獲得的上清液用無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。所述水平振蕩機(jī)的振蕩速度為200r/min。所述高速離心機(jī)的離心速度為12500r/min。所述無菌微孔濾膜為0. 45 μ m無菌微孔濾膜。所述抗生素降解促進(jìn)劑在土壤中降解抗生素的應(yīng)用。所述抗生素為土霉素。所述土壤為潮土、黑土或紅壤。所述促進(jìn)劑在土壤中降解抗生素的濃度為400mg/kg-1600mg/kg。所述土壤為經(jīng)滅菌的土壤或沒有經(jīng)過滅菌的土壤。更優(yōu)的土壤為沒有經(jīng)過滅菌的土壤。有益效果本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑能顯著提高抗生素在土壤中的降解速度，能有效解決土壤環(huán)境中抗生素的污染問題，且該抗生素降解促進(jìn)劑使用腐植酸和水作為原料，對(duì)土壤沒有有害的影響，不會(huì)造成二次污染，其制備方法簡(jiǎn)單易行，易于推廣。


圖1是本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)經(jīng)滅菌的潮土中的土霉素降解的影響圖；圖2是本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)非滅菌的潮土中的土霉素降解的影響圖；圖3是本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)經(jīng)滅菌的黑土中的土霉素降解的影響圖；圖4是本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)非滅菌的黑土中的土霉素降解的影響圖；圖5是本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)經(jīng)滅菌的紅土中的土霉素降解的影響圖；圖6是本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)非滅菌的紅土中的土霉素降解的影響圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種抗生素降解促進(jìn)劑，由腐植酸與水按1 3重量份混合后離心獲得的上清液組成。其制備方法為A、將腐植酸與水混合；B、在200r/min的水平振蕩機(jī)上振蕩10個(gè)小時(shí)；C、在12500r/min的高速離心機(jī)上低溫4°C離心25分鐘；D、離心獲得的上清液用0. 45 μ m無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。E、濾液4 °C低溫保存。
實(shí)施例2一種抗生素降解促進(jìn)劑，由腐植酸與水按1 10重量份混合后離心獲得的上清液組成。其制備方法為A、將腐植酸與水混合；B、在200r/min的水平振蕩機(jī)上振蕩14個(gè)小時(shí)；C、在12500r/min的高速離心機(jī)上低溫4°C離心；35分鐘；D、離心獲得的上清液用0. 45 μ m無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。E、濾液4 °C低溫保存。實(shí)施例3一種抗生素降解促進(jìn)劑，由腐植酸與水按1 5重量份混合后離心獲得的上清液組成。其制備方法為A、將腐植酸與水混合；B、在200r/min的水平振蕩機(jī)上振蕩12個(gè)小時(shí)；C、在12500r/min的高速離心機(jī)上低溫4°C離心30分鐘；D、離心獲得的上清液用0. 45 μ m無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。E、濾液4°C低溫保存。實(shí)施例4本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)土壤中土霉素降解的影響試驗(yàn)方法在50ml的棕色玻璃離心管中加入2. OOOg 土壤，加入濃度為2000mg/L的土霉素溶液0. 2ml，配制成土霉素含量為200mg/kg的試驗(yàn)用土，再向這些土中加入實(shí)施例3制備的抗生素降解促進(jìn)劑0. :3ml，加入的濃度分別為400mg/kg，800mg/kg和1600mg/kg，同時(shí)設(shè)置對(duì)照組(對(duì)照組為沒有加入促進(jìn)劑的空白土壤，標(biāo)記為ck)，此時(shí)土壤的含水量調(diào)節(jié)為土壤最大持水量的40%，置于25°C生化培養(yǎng)箱中，每個(gè)處理設(shè)四個(gè)重復(fù)。培養(yǎng)期間，為了保持土壤濕度不變，用稱重差減法，每周用去離子水補(bǔ)充水分并通氣一次。分別于培養(yǎng)的第0、1、3、7、 10、14、28、35和42天取樣，采用高效液相色譜測(cè)定土霉素殘留量。試驗(yàn)結(jié)果(1) 土壤類型為潮土，在滅菌處理下(參見圖1和表1)，在培養(yǎng)的0 10天，添加濃度為400ppm的降解速率>添加濃度為SOOppm的降解速率，而在培養(yǎng)的10 洲天，添加濃度為SOOppm的降解速率>添加濃度為400ppm的降解速率，但在整個(gè)培養(yǎng)過程中添加濃度為1600ppm的降解速率最快，其半衰期分別為7. 3天，7天，5. 9天；對(duì)照組的土霉素降解半衰期為14. 9天。在非滅菌處理下(見圖2和表1)，土霉素在潮土中降解速率的順序?yàn)樘砑訚舛葹?1600ppm >添加濃度為800ppm >添加濃度為400ppm，半衰期分別為2天，3. 2天，4. 2天，對(duì)照組為11. 2天。(2) 土壤類型為黑土，在滅菌處理下(見圖3和表1)，在培養(yǎng)的0 7天，添加濃度為400ppm的降解速率>添加濃度為1600ppm的降解速率，而在培養(yǎng)的7 35天，添加濃度為1600ppm的降解速率>添加濃度為400ppm的降解速率，但在整個(gè)培養(yǎng)過程中，添加濃度為SOOppm的降解速率最快，且其半衰期分別為8. 2天，5. 1天，6. 9天；對(duì)照組的土霉素降解半衰期為17. 2天。在非滅菌處理下(見圖4和表1)，添加濃度為SOOppm的降解速率最快，半衰期為
2.6天；添加濃度為1600ppm的降解速率次之，半衰期為3. 7天；添加濃度為400ppm的降解速率最慢，半衰期為3. 7天；而對(duì)照組的土霉素降解半衰期為10. 8天。(3) 土壤類型為紅壤，在滅菌處理下(見圖5和表1)，在培養(yǎng)的0 7天，添加濃度為400ppm的降解速率>添加濃度為SOOppm的降解速率，而在培養(yǎng)的7 28天，添加濃度為SOOppm的降解速率>添加濃度為400ppm的降解速率，但在整個(gè)培養(yǎng)過程中，添加濃度為1600ppm的降解速率最快，半衰期分別為7. 6天，6. 4天，4. 6天；而對(duì)照組的土霉素半衰期為16. 9天。在非滅菌處理下(見圖6和表1)，土霉素在紅壤中降解速率的順序?yàn)樘砑訚舛葹?600ppm >添加濃度為400ppm >添加濃度為800ppm，且其半衰期分別為2. 4天，3. 4天，
3.4天；而對(duì)照組的土霉素降解半衰期為9. 5天。從以上分析可以看出非滅菌土壤比滅菌土壤中土霉素降解的速率更快一些，這可能是滅菌處理下微生物數(shù)量減少，微生物活性降低，對(duì)土霉素降解作用減弱。無論是滅菌還是非滅菌處理，加入任何濃度的MB均能夠在一定程度上促進(jìn)土壤中土霉素的降解，這可能是由于MB能改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤疏松、表面積增大，吸附水量增大，微生物活性增強(qiáng)，從而促進(jìn)了土霉素降解。土霉素在三種土壤中的降解均能夠用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程來擬合，相關(guān)系數(shù)較高。表1抗生素降解促進(jìn)劑對(duì)土壤中土霉素降解的影響表
權(quán)利要求
1.一種抗生素降解促進(jìn)劑，其特征在于，由腐殖酸與水按1 3-10的重量份混合后離心獲得的上清液組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗生素降解促進(jìn)劑，其特征在于，腐殖酸與水的重量份比為 1 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗生素降解促進(jìn)劑，其特征在于，腐殖酸與水混合后離心的方法為A、將腐殖酸與水的混合物在水平振蕩機(jī)上振蕩10-14個(gè)小時(shí)；B、在高速離心機(jī)上4°C離心25-35分鐘；C、離心獲得的上清液用無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。
4.一種抗生素降解促進(jìn)劑的制備方法，包括如下步驟A、將1 3-10重量份腐殖酸與水混合；B、將混合物在水平振蕩機(jī)上振蕩10-14個(gè)小時(shí)后；C、在高速離心機(jī)上4°C離心25-35分鐘；D、離心獲得的上清液用無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗生素降解促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于，所述水平振蕩機(jī)的振蕩速度為200r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗生素降解促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于，所述高速離心機(jī)的離心速度為12500r/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗生素降解促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于，所述無菌微孔濾膜為0. 45 μ m無菌微孔濾膜。
8.—種權(quán)利要求1或2所述的抗生素降解促進(jìn)劑在土壤中促進(jìn)抗生素降解的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述促進(jìn)劑在土壤中的濃度為400mg/ kg_1600mg/kgo
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述抗生素為土霉素。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗生素降解促進(jìn)劑及其制備方法及應(yīng)用，促進(jìn)劑由腐殖酸與水按1∶3-10的重量份混合后離心獲得的上清液組成。其制備方法為A、將1∶3-10重量份腐殖酸與水混合；B、將混合物在水平振蕩機(jī)上振蕩10-14個(gè)小時(shí)后；C、在高速離心機(jī)上4℃離心25-35分鐘；D、離心獲得的上清液用無菌微孔濾膜過濾獲得濾液，濾液為抗生素降解促進(jìn)劑。該促進(jìn)劑在土壤中促進(jìn)抗生素降解。本發(fā)明的抗生素降解促進(jìn)劑能顯著提高抗生素在土壤中的降解速度，能有效解決抗生素的污染問題，且該抗生素降解促進(jìn)劑使用腐殖酸和水作為原料，對(duì)土壤沒有有害的影響，不會(huì)造成二次污染，其制備方法簡(jiǎn)單易行，易于推廣。
文檔編號(hào)C09K17/14GK102329622SQ20111018702
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者李兆君, 梁永超, 范菲菲 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所