CN101486985A

CN101486985A - 一种烟嘧磺隆农药残留降解菌及其生产的菌剂

Info

Publication number: CN101486985A
Application number: CNA2009100247573A
Authority: CN
Inventors: 李顺鹏; 马吉平; 黄星; 王哲; 孙纪全
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Nanjing Agricultural University
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: CN101486985B

Abstract

本发明提供一种消除烟嘧磺隆农药残留的降解菌剂，属于生物高技术领域。所用菌株为革兰氏染色阴性菌YM3，经鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。主要生物学特性为G^－，菌体为杆状，大小为0.5－1.0×1.5－5.0μm，接触酶、硝酸盐还原为阳性；氧化酶、V.P.反应、甲基红、吲哚反应为阴性；不能水解淀粉和明胶，不能利用柠檬酸盐。将YM3菌种发酵完成后的培养液即为菌剂。降解菌剂产品的施用可使土壤中烟嘧磺隆农药残留量降低72％以上，可以解决农业生产中烟嘧磺隆农药残留超标问题。

Description

一种烟嘧磺隆农药残留降解菌及其生产的菌剂

一、技术领域

本发明提供一种烟嘧磺隆农药残留降解菌及其生产的菌剂，属于生物高技术领域，是利用微生物的方法降解化学农药残留，适用于现代农业生产中绿色无公害农产品的生产。

二、背景技术

化学农药的使用大大地促进了现代农业的发展，为农业生产挽回了大量因植物病、虫、草害等原因造成的损失，并极大地提高了农业生产的劳动效率和机械化程度，在农业生产的现代化进程中起了不可估量的作用。但同时农药是一些有毒有害化学物质，它们进入生态环境后，不仅杀死了对人类有害的生物，同时也对生态系统造成了严重的危害。农药的大量使用引起农产品中农药残留超标，严重影响了人们的身体健康及农产品的出口创汇。随着人们生活水平的提高和环境保护意识的增强，全社会对农药残留带来的直接危害和潜在影响也越来越关注，人们迫切需要无农药残留污染的清洁绿色农产品。但从目前我国的农业生产形式和人口状况来看，以停止农药使用降低农业产量为代价的无公害生产模式是行不通的，农药作为控制植物病、虫、草害的有效手段还将继续在农业生产中发挥巨大的作用。如何能解决农业生产中的这个两难问题就成为各个学科的研究热点。实验室和实际应用研究都表明利用微生物来降解土壤中的农药残留，从而降低粮食、蔬菜、茶叶等农产品中的农药残留，提高农产品的品质和经济价值是可行的。现有技术中本课题组已拥有降解菌的发明专利(ZL96106317.3，公开号：CN1145408A，公开日：1997年3月19日)，该专利是一株芽孢杆菌J5，能有效地降解甲胺磷农药残留。

三、发明内容

技术问题本发明的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求，开发研制出一种新型的农药残留降解菌剂，使用本菌剂可以使土壤中烟嘧磺隆的残留量降低72％以上，生产和使用成本较低。使用该降解菌剂可以在农作物的正常生长过程中正常使用化学农药进行草害防治而保证农产品中农药残留含量符合绿色食品要求。

技术方案下面为本发明的主要内容：

本发明提供一种消除烟嘧磺隆农药残留的降解菌剂，所用菌株为革兰氏染色阴性菌YM3，2008年12月3日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为：CGMCC No.2781，经鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。主要生物学特性为G^-，菌体为杆状，大小为0.5-1.0×1.5-5.0μm，接触酶、硝酸盐还原为阳性；氧化酶、V.P.反应、甲基红、吲哚反应为阴性；不能水解淀粉和明胶，不能利用柠檬酸盐。

使用上述烟嘧磺隆农药残留降解菌生产菌剂的工艺为：试管斜面种—摇瓶种—种子罐—生产罐—产品(包装剂型为液体菌剂或固体吸附菌剂)。本发明的详细实施步骤为：

1.将烟嘧磺隆农药残留降解菌YM3试管种接种于肉汤培养基摇瓶中，振荡培养至对数期；

2.将上述培养好的菌种按种子罐培养基的10％接种量接种入500升种子罐，培养至对数生长期，种子罐所用的培养基配方(质量百分比)：葡萄糖0.8％，NH₄NO₃ 1％，K₂HPO₄ 0.2％，MgSO₄ 0.05％，NaCl 0.01％，CaCO₃ 0.3％，酵母膏0.02％，pH值7.2-7.5；

3.将种子液按生产罐培养基的10％接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基与种子罐培养基相同；

在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2，搅拌速度为180-240转/分，培养温度为30-35℃，整个工艺流程培养时间为36-48小时。发酵完成后培养液即为菌剂。

有益效果使用该发明生产的农药残留降解菌剂具有生产使用成本低，使用方便，去除效果好的优点，适合在全国粮油蔬菜生产出口基地或有绿色食品商标标志的地区大面积推广使用。本发明对于保护生态环境，保护人民的身体健康，提高农产品的附加值具有重要的意义。降解菌YM3能将土壤中烟嘧磺隆农药残留降解72％以上(表1)，使用该降解菌剂可以在农作物的正常生长过程中正常使用化学农药进行草害防治而保证农产品中农药残留含量符合绿色食品要求。

本发明成功地解决了农业生产中烟嘧磺隆农药残留超标问题，既充分发挥了化学农药在草害防治中的高效快速的作用，又可以生产出无毒无公害的绿色农产品。

四、具体实施方式

本发明提供一种消除烟嘧磺隆农药残留的降解菌剂，所用菌株为革兰氏染色阴性菌YM3，分离自山东省泰安市长期使用烟嘧磺隆农药的农田土壤。2008年12月3日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为：CGMCC No.2781，经鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。主要生物学特性为G^-，菌体为杆状，大小为0.5-1.0×1.5-5.0μm，接触酶、硝酸盐还原为阳性；氧化酶、V.P.反应、甲基红、吲哚反应为阴性；不能水解淀粉和明胶，不能利用柠檬酸盐。

无机盐液体培养基中降解菌YM3降解特性测定：挑取YM3单菌落于3ml LB液体培养基(蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，水1000毫升，pH 7.0-7.2)中，30℃、160rmp/min振荡培养12h，获得新鲜菌液。在100ml的50mg/l烟嘧磺隆的无机盐液体培养基(葡萄糖1.0克，K₂HPO₄ 1.5克，KH₂PO₄ 0.5克，MgSO₄ 0.2克，NaCl 0.5克，水1000毫升，pH 7.0-7.2)中，接入3ml离心悬浮后的菌液(菌液浓度为10⁷个细胞/毫升)，于30℃摇床培养(160rmp/min)，定时取样测定，测定烟嘧磺隆的含量，结果见表1，无机盐液体培养基中降解菌YM3对烟嘧磺隆的降解率达到81.46％。

土壤中降解菌YM3对烟嘧磺隆降解特性测定：称取1000g土壤，加入烟嘧磺隆，使土壤中含药浓度为10mg/kg，加入YM3菌液，使土壤中的YM3浓度为10⁸个细胞/克土，混匀，置于30℃培养箱中黑暗条件下恒温培养，定时取样测定烟嘧磺隆在土壤中的残留量，结果见表1，土壤中降解菌YM3降解烟嘧磺隆达到72.41％。

表1：菌株YM3在无机盐液体培养基中和土壤中对烟嘧磺隆的降解特性

培养基	无机盐	土壤
培养基	无机盐	土壤	降解率(％)	81.46	72.41

将本发明的农药残留降解菌YM3的原种在培养皿上活化，接种于试管斜面上备用。

试管斜面培养基配方：蛋白胨10克，酵母膏5克，NaCl 10克，水1000毫升，琼脂2克，pH7.0-7.2。

将试管斜面菌种接种于含200ml肉汤培养基(牛肉膏3克，蛋白胨10克，NaCl 5克，水1000毫升，pH 7.0-7.2)的1000ml摇瓶中，恒温振荡培养至对数期，准备接种种子罐。种子罐500升，投料量400升，培养基配方(质量百分比)：葡萄糖0.8％，NH₄NO₃1％，K₂HPO₄ 0.2％，MgSO₄ 0.05％，NaCl 0.01％，CaCO 30.3％，酵母膏0.02％，pH 7.2-7.5。投料完毕后121℃高压湿热灭菌，冷却至30℃后，将上述培养好的摇瓶菌种按体积比10％的接种量接种入500升种子罐，培养至对数生长期，搅拌速度为220转/分，无菌空气通入量为1:0.8。将到达对数期的种子液按10％的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基成分与种子罐培养基相同。生产罐容量5吨，投料量4.5吨。投料后的生产罐1.1kg/cm²的压力下，121℃高压湿热灭菌，灭菌后冷却至35℃以下，通无菌空气保持无菌状态备用。接种后的生产罐温度控制在30-35℃，生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.8-1.0，搅拌速度为240转/分，整个工艺流程培养时间为36-48小时。发酵结束后菌体数量达到10亿个/ml以上。发酵完成后培养液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型或采用泥炭吸附用包装袋分装成固体菌剂剂型。

Claims

1.一种烟嘧磺隆农药残留的降解菌YM3，为革兰氏阴性菌，经鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)，2008年12月3日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为：CGMCC No.2781。

2.一种用权利要求1所述的烟嘧磺隆农药残留降解菌生产的农药残留降解菌剂，是通过以下方法生产而成的：

1)将烟嘧磺隆农药残留降解菌YM3菌种接种于肉汤培养基摇瓶中，振荡培养至对数期；

2)将上述培养好的菌种按种子罐培养基的体积比10％接种量接种入500升种子罐，培养至对数生长期，种子罐所用的质量百分比培养基配方为：葡萄糖0.8％，NH₄NO₃ 1％，K₂HPO₄ 0.2％，MgSO₄ 0.05％，NaCl 0.01％，CaCO₃ 0.3％，酵母膏0.02％，pH值7.2-7.5；

3)将种子液按生产罐培养基的体积10％接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基与种子罐培养基相同；

4〕在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为：1:0.6-1.2，搅拌速度为180-240转/分，培养温度为30-35℃，全流程培养时间为36-48小时，发酵结束后菌体数量达到10亿个/ml以上，发酵完成后培养液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型或采用泥炭吸附用包装袋分装成固体菌剂剂型。