專利名稱:一株胺菊酯降解菌及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于環(huán)境污染物生物處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一株高效降解胺菊酯的細(xì)菌及其在廢水生物處理和土壤污染修復(fù)中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
農(nóng)藥作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,在保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、促進(jìn)糧食穩(wěn)定增產(chǎn)和農(nóng)民持續(xù)增收等方面發(fā)揮著極其重要的作用。中國既是農(nóng)藥生產(chǎn)大國,也是使用大國,年使用量和平均用量均位居世界第一。然而,農(nóng)藥的利用率卻不足20%,其余部分全部進(jìn)入土壤、水體和大氣,形成了嚴(yán)重的污染和危害。菊酯類農(nóng)藥是一類人工合成的,類似天然除蟲菊素的神經(jīng)致毒性殺蟲劑。作為高毒、高殘留有機磷和有機氯農(nóng)藥的替代品,擬除蟲菊酯類農(nóng)藥已成為世界第三大類殺蟲·齊U,廣泛用于防治農(nóng)作物蟲害。此類農(nóng)藥過去一直被認(rèn)為在生物體內(nèi)易被氧化酶系統(tǒng)作用降解,無蓄積性,是毒性較低,使用安全的農(nóng)藥。然而,越來越多的研究表明,此類農(nóng)藥有蓄積性,長期接觸即使是低劑量水平也會引發(fā)多種慢性疾??;有些品種具致癌、致畸和致突變作用;對哺乳動物具有中等神經(jīng)毒性、免疫系統(tǒng)毒性、心血管毒性和遺傳毒性;對家蠶、蜜蜂和魚類等水生生物高毒,對魚類的LC5tl值常在每升幾微克至十幾微克水平,安全系數(shù)約為0.063。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織已對它們在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留做出嚴(yán)格限定。目前,此類農(nóng)藥殘留已對我國食品安全和農(nóng)產(chǎn)品出口構(gòu)成實際、嚴(yán)重負(fù)面影響,如何有效清除環(huán)境中的擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留物成為了亟待解決的重大社會問題。胺菊酯(Tetramethrin),化學(xué)名稱3,4, 5, 6_甲氫鄰苯二甲酰亞氨基甲基(土)順,反式菊酸酯。廣泛應(yīng)用于防治茶樹、蔬菜、果樹、棉花、花卉和衛(wèi)生害蟲,用量較大;對生物鈉離子通道會產(chǎn)生擾亂作用,是皮膚和呼吸系統(tǒng)的過敏原,是一種環(huán)境激素;理化性質(zhì)穩(wěn)定,不易發(fā)生降解,50°C、6個月仍具有較高生物活性,正常條件活性維持可長達(dá)兩年;對水生生物毒性較強,如研究顯示當(dāng)水中胺菊酯濃度為I mg/L時,其對小球藻的生長抑制率可達(dá)43. 67%,其對扇貝及紫貽貝的半對數(shù)抑制濃度分別為I. 15和I. 28 mg/L。此外,越來越多的研究顯示,胺菊酯在環(huán)境中會對其它魚類、鳥類和老鼠等動物的內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。由于微生物降解具有成本低、效率高、無二次污染和生態(tài)恢復(fù)性良好等優(yōu)點,其在農(nóng)藥、石油、染料和表面活性劑等環(huán)境污染物降解中已得到廣泛應(yīng)用,成為了環(huán)境修復(fù)的核心技術(shù)和當(dāng)前環(huán)境科學(xué)研究的熱點。目前,已報道的擬除蟲菊酯農(nóng)藥降解菌有芽孢桿菌、假單胞菌、產(chǎn)堿桿菌、黑曲霉、酸單胞菌、紅球菌、鞘氨醇桿菌、微球菌和蒼白桿菌,等等。然而,能夠高效降解胺菊酯的菌株卻極為有限。陳少華等人報道過一株具備胺菊酯降解能力的鏈霉菌(Streptomyces鄧.)菌株HP-S-Ol,該菌株能夠在72小時降解80. 9%的供試胺菊酯(初始濃度為100 mg/L)(陳少華,羅建軍,胡美英,黃華盛,張芳.鏈霉菌HP-S-Ol降解高效氯氰菊酯的特性及其動力學(xué).微生物學(xué)通報,2011,38 :1207-1215),5天之內(nèi)無法實現(xiàn)完全降解。此外,該降解菌的抗生素抗性和重金屬耐受性尚未探明,在土壤等實際環(huán)境中的應(yīng)用效果也未作測試,存在環(huán)境施用風(fēng)險。
綜上所述,篩選更為高效、對常用抗生素敏感且能夠耐受多種重金屬,并在實際環(huán)境下具備胺菊酯降解能力的降解菌株成為了相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有胺菊酯微生物降解中存在的問題或不足,提供一種高效胺菊酯降解菌。本發(fā)明的另一個目的是提供上述菌種在修復(fù)胺菊酯污染水體和土壤中的應(yīng)用。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的
一株胺菊酯降解菌,該菌是假單胞菌屬iPseudomonas sp.)的菌株T_6,于2012年4月13日在中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏,編號為CGMCC No. 6000,該菌具有降解胺菊酯的能力。 一種所述胺菊酯降解菌在含胺菊酯廢水處理中或在受胺菊酯污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用。作為優(yōu)選,將所述菌株CGMCC No. 6000接種至含胺菊酯50-200 mg/L的基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基中,150 r/min震蕩培養(yǎng)32 h以上,所述的基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基成份為(g/L) =MgCl2 0. 2,NH4NO3 1,KH2PO4 2,K2HPO4 7. 5,NaCl 1,去離子水 I L。作為優(yōu)選,所述的液體培養(yǎng)溫度為25_30°C,基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基的pH為6. 2-7. 6。進(jìn)一步優(yōu)化的方案是,所述的液體培養(yǎng)溫度為30°C,基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基的pH為 7. 6。作為優(yōu)選,將所述菌株CGMCC No. 6000 接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中30°C恒溫培養(yǎng)32小時以上,得到菌體發(fā)酵液,對受胺菊酯污染的土壤噴施菌體發(fā)酵液進(jìn)行降解;發(fā)酵培養(yǎng)基的成份為(g/L):玉米粉 10,豆柏粉 8,(NH4)2SO4 6,玉米漿 6,MgSO4 7H20 1,K2HPO4 3H202,MnSO4 0. 05,pH 7. 6。本發(fā)明所提供的胺菊酯降解菌Aewt/offlmas sp. T_6源自浙江省臨安市污水處理廠活性污泥池的活性污泥,經(jīng)人工富集培養(yǎng)、壓力篩選和分離純化得到。該菌屬假單胞菌屬,其生物學(xué)特征在于革蘭氏染色陰性,接觸酶陽性,氧化酶陰性,V. P.試驗陰性,吲哚試驗陰性,菌體形態(tài)為短桿狀,菌落呈淺黃色、圓形、邊緣齊整、光滑濕潤,其它生理生化特征如表I所示。菌株于2012年4月13日在中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏,編號為CGMCC No. 6000 。
權(quán)利要求
1.一株胺菊酯降解菌,該菌是假單胞菌屬lPsGudomorms sp.)的菌株T_6,于2012年4月13日在中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏,編號為CGMCC No. 6000,該菌具有降解胺菊酯的能力。
2.權(quán)利要求I所述胺菊酯降解菌在含胺菊酯廢水處理中或在受胺菊酯污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用。
3.權(quán)利要求2所述的應(yīng)用,其特征在于將所述菌株CGMCCNo. 6000接種至含胺菊酯50-200 mg/L的基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基中,150 r/min震蕩培養(yǎng)32 h以上,所述的基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基成份為(g/L) =MgCl2 0. 2,NH4NO3 I,KH2PO4 2,K2HPO4 7. 5,NaCl 1,去離子水 IL
4.權(quán)利要求3所述的應(yīng)用,其特征在于所述的液體培養(yǎng)溫度為25-30°C,基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基的PH為6. 2-7.6。
5.權(quán)利要求3所述的應(yīng)用,其特征在于所述的液體培養(yǎng)溫度為30°C,基礎(chǔ)無機鹽液體培養(yǎng)基的PH為7.6。
6.權(quán)利要求2所述的應(yīng)用,其特征在于將所述菌株CGMCCNo. 6000接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中30°C恒溫培養(yǎng)32小時以上,得到菌體發(fā)酵液,對受胺菊酯污染的土壤噴施菌體發(fā)酵液進(jìn)行降解;發(fā)酵培養(yǎng)基的成份為(g/L):玉米粉10,豆柏粉8,(NH4)2SO4 6,玉米漿6,MgSO4 7H20 1,K2HPO4 3H20 2,MnSO4 0. 05,pH 7. 6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株胺菊酯降解菌及其土壤修復(fù)應(yīng)用。本發(fā)明所提供的胺菊酯降解菌是假單胞菌屬(Pseudomonassp.)的菌株T-6,該菌可在好氧條件下,48小時內(nèi)實現(xiàn)對200mg/L胺菊酯的完全降解;菌株T-6對慶大霉素、新霉素、四環(huán)素和卡那霉素呈不同程度敏感反應(yīng),對13種供試重金屬呈現(xiàn)耐受性;具備在水環(huán)境和實際土壤環(huán)境下高效降解胺菊酯的能力,能夠顯著縮短胺菊酯降解時長,具備實際應(yīng)用意義和價值。
文檔編號C02F3/34GK102732450SQ201210140489
公開日2012年10月17日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者單勝道, 戴朝卿, 管莉菠, 虞方伯 申請人:浙江農(nóng)林大學(xué)