CN105296384A - 一株短小芽孢杆菌n2及其应用 - Google Patents

一株短小芽孢杆菌n2及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN105296384A
CN105296384A CN201510688465.5A CN201510688465A CN105296384A CN 105296384 A CN105296384 A CN 105296384A CN 201510688465 A CN201510688465 A CN 201510688465A CN 105296384 A CN105296384 A CN 105296384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bacillus pumilus
bacilluspumilus
microbiotic
application
heavy metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510688465.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105296384B (zh
Inventor
杨统一
杨芬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN201510688465.5A priority Critical patent/CN105296384B/zh
Publication of CN105296384A publication Critical patent/CN105296384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105296384B publication Critical patent/CN105296384B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

短小芽孢杆菌(Bacillus?pumilus)N2及其应用,该菌株已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC?NO.11071,保藏日期为2015年7月10日。该菌对抗生素进行降解,避免了混合微生物之间的竞争,也避免了不同微生物代谢产物之间的拮抗作用,同时由于采用单一微生物材料,降解条件更容易控制,便于管理。修复环境时短小芽孢杆菌N2作为优势菌群进行投加,具有受环境干扰因素小,受限制条件少等优点。

Description

一株短小芽孢杆菌N2及其应用
技术领域
本发明属于微生物领域,具体涉及一株耐重金属的可降解抗生素的微生物及其在环境修复中的应用。
背景技术
畜禽有机肥因富含有机质及农作物生长所需的氮、磷等营养物质而被广泛用于农业生产,作为农田土壤的肥力来源及改良剂。但由于大量含重金属元素的饲料添加剂和抗生素类兽药的使用,使畜禽有机肥成分发生了质的变化,而重金属和抗生素因其生物利用率较低,绝大多数会随粪尿排出,施入农田土壤后可能带来土壤的重金属和抗生素的复合污染。
微生物降解被认为是抗生素进入环境中最主要的降解途径。目前国内外有关抗生素降解微生物的研究有很多,如光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵丝状菌、芽胞杆菌和硝化细菌等,但是有关能够耐受重金属环境的抗生素降解菌的报道还较少。
土壤重金属和抗生素复合污染具有隐蔽性、潜伏时间长、污染因子间相互作用的协同性的特点。土壤环境中的重金属元素化学性质稳定,不能被降解而逐渐蓄积,残留时间长,具有不可逆性。当土壤中的重金属离子含量较高时,会破坏微生物的生理结构,使其彻底丧失分解有机物、修复土壤的功能。还有研究表明,进入土壤的抗生素可能会影响土壤生物的生存和繁殖、代谢功能和种群数量等,使生物量、群落结构和生物多样性发生改变,从而影响土壤元素生物地球化学过程和自净化能力等。当重金属和抗生素在土壤中共存时,土壤重金属通过共选择作用能够驱动抗生素抗性基因并促进水平转移扩散,致使复合条件下的污染物的环境行为与非复合污染环境中的相比更加复杂。
因此,现有技术中缺少一种能够耐受各种重金属环境的抗生素降解菌。
发明内容
解决的技术问题:本发明提供了一株耐重金属的对抗生素具有降解作用的短小芽孢杆菌N2及其应用,对有效的降解抗生素奠定了物质基础。
技术方案:短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2,该菌株已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCCNO.11071,保藏日期为2015年7月10日。
所述短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2在降解抗生素中的应用。
所述短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2在重金属环境下降解抗生素中的应用。
所述重金属为铜或锌中的至少一种。
所述抗生素为庆大霉素、新霉素、链霉素、氨苄青霉素、青霉素钠、头孢霉素、磺胺噻唑中的至少一种。
所述降解选择环境温度为25~35℃,环境pH值为6~8的条件下进行。
一种降解抗生素的组合物,有效成分为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2。
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2菌株在牛肉膏蛋白胨培养基平板上于30℃恒温培养箱中培养2d后,菌落呈圆形,不透明,乳白色,表面有褶皱,边缘部分光滑,在显微镜下观察为杆状。生理生化测试发现,菌株为革兰氏阳性菌,不能还原硝酸盐,柠檬酸盐试验为阳性,吲哚反应、甲基红反应和伏普试验均呈阳性反应,淀粉水解酶呈阴性反应,产硫化氢气体,过氧化氢酶呈阳性,葡萄糖发酵和甘露醇发酵试验为阳性,乳糖发酵呈阴性。
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2测序结果在GenBank中进行BLAST比对分析,结果发现与菌株S3的16SrDNA序列相似性最高的是Bacilluspumilus,其相似性达到94%。结合其形态学和生理生化特征,可以初步确定N2为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)。
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2可降解庆大霉素、新霉素、链霉素、氨苄青霉素、青霉素钠、头孢霉素、磺胺噻唑中的一种或其混合物,而且可以在Cu2+、Zn2+中的一种或其混合物添加的培养基中生长繁殖。
有益效果:本发明使用单一的微生物短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2对抗生素进行降解,避免了混合微生物之间的竞争,也避免了不同微生物代谢产物之间的拮抗作用,同时由于采用单一微生物材料,降解条件更容易控制,便于管理。修复环境时短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2作为优势菌群进行投加,具有受环境干扰因素小,受限制条件少等优点。
本发明对未来修复重金属和抗生素复合污染的生态系统、降低抗生素的生态危害具有重要的现实意义。
附图说明
图1是短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2与Genbank中其他菌株的16SrRNA基因序列所构建的系统发育树。
图2是短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2在400mg/LZn2+存在时菌体生长曲线和头孢霉素降解曲线;
图3是短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2在400mg/LZn2+存在时菌体生长曲线和庆大霉素降解曲线。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本发明技术方案作进一步具体的说明,但本发明不局限于以下所列举具体实施方式。
实施例1
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2;保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏号为CGMCCNO.11071,保藏日期为2015年7月10日。
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2可在pH值为6~8环境中生长;适宜生长温度为25~35℃。
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2菌株在牛肉膏蛋白胨培养基平板上于30℃恒温培养箱中培养2d后,菌落呈圆形,不透明,乳白色,表面有褶皱,边缘部分光滑,在显微镜下观察为杆状。生理生化测试发现,菌株为革兰氏阳性菌,不能还原硝酸盐,柠檬酸盐试验为阳性,吲哚反应、甲基红反应和伏普试验均呈阳性反应,淀粉水解酶呈阴性反应,产硫化氢气体,过氧化氢酶呈阳性,葡萄糖发酵和甘露醇发酵试验为阳性,乳糖发酵呈阴性。
将短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2培养于50mL的牛肉膏蛋白胨液体培养基中,分别添加庆大霉素、新霉素、链霉素、氨苄青霉素、青霉素钠、头孢霉素、磺胺噻唑的浓度为32mg/L、32mg/L、128mg/L、64mg/L、64mg/L、64mg/L、64mg/L,Cu2+、Zn2+浓度分别为200mg/L、400mg/L,震荡培养箱中120r/min,30℃避光培养3天后对抗生素的降解率达90%以上。菌体生长曲线和抗生素降解曲线参见图2、图3。
实施例2
本实施方式按以下步骤分离获得短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2。在江苏科技大学桑园采集土壤样品。按5点取样法采样,然后将收集到的所有土壤混匀,风干,过100目筛,可得土壤样品。然后用300mg/kg硫酸铜及1000mg/kg硫酸锌处理84天后。称取土壤样品1g加入到99mL无菌生理盐水中,25℃120r/min摇床振荡2h制成土壤10-4稀释液备用。取稀释液涂布平板,30℃培养2-4d。所述平板培养基为基础无机盐(MSM)培养基(g/L):K2HPO45.8,KH2PO44.5,(NH4)2SO42.0,MgCl20.16,CaCl20.02,Na2MoO4·2H2O0.0024,FeCl30.0018,MnCl2·2H2O0.0015,琼脂18g,pH=7.0,于121℃湿热灭菌20min。灭菌冷却至50℃左右时,向其中分别添加庆大霉素、新霉素、链霉素、氨苄青霉素、青霉素钠、头孢霉素和磺胺噻唑使其终浓度分别达到32mg/L、32mg/L、128mg/L、64mg/L、64mg/L、64及64mg/L,Cu2+、Zn2+浓度分别为200mg/L、400mg/L。挑取平板上的单菌落进行划线分离纯化,所用培养基仍为添加相应浓度的抗生素培养基。后经过3次单菌落划线培养,即得到耐Cu2+、Zn2+的抗生素抗性菌株。对该菌株进行生理生化鉴定及分子鉴定。将其命名为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2。菌体生长曲线和抗生素降解曲线参见图2、图3。
实施例3
本实施方式耐重金属的抗生素降解菌短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2,可用于重金属污染环境中抗生素的降解。
在受重金属和抗生素复合污染的环境中投加短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2,选择环境温度为25-35℃,环境pH值为6-8的条件下进行。本实施方式短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2可用于受污染的土壤或水体修复。
选取庆大霉素、新霉素、链霉素、氨苄青霉素、青霉素钠、头孢霉素和磺胺噻唑使其终浓度分别达到32mg/L、32mg/L、128mg/L、64mg/L、64mg/L、64及64mg/L,Cu2+、Zn2+浓度分别为200mg/L、400mg/L的复合污染土壤100g,将培养于牛肉膏蛋白胨液体培养基处于静止期初期的泡囊短波单胞菌短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2以20mL/kg比例,喷洒到模拟受重金属和抗生素复合污染的土壤中,加入3天后土壤中的抗生素含量开始明显下降。经一周的降解,土壤中抗生素仅有微量检出,说明短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2可有效地降解这些抗生素污染物。菌体生长曲线和抗生素降解曲线参见图2、图3。
短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2同样可以修复受污染水体,实验室水体修复效果与土壤修复过程基本相近。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2,该菌株已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCCNO.11071,保藏日期为2015年7月10日。
2.权利要求1所述短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2在降解抗生素中的应用。
3.权利要求1所述短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2在重金属环境下降解抗生素中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于所述重金属为铜或锌中的至少一种。
5.根据权利要求2或3所述的应用,其特征在于所述抗生素为庆大霉素、新霉素、链霉素、氨苄青霉素、青霉素钠、头孢霉素、磺胺噻唑中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于所述降解选择环境温度为25~35℃,环境pH值为6~8的条件下进行。
7.一种降解抗生素的组合物,其特征在于有效成分为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)N2。
CN201510688465.5A 2015-10-22 2015-10-22 一株短小芽孢杆菌n2及其应用 Active CN105296384B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510688465.5A CN105296384B (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一株短小芽孢杆菌n2及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510688465.5A CN105296384B (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一株短小芽孢杆菌n2及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105296384A true CN105296384A (zh) 2016-02-03
CN105296384B CN105296384B (zh) 2018-10-12

Family

ID=55194220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510688465.5A Active CN105296384B (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一株短小芽孢杆菌n2及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105296384B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948242A (zh) * 2016-06-23 2016-09-21 浙江微技环境修复工程有限公司 一种培养用于抗生素废水厌氧处理的生物膜的方法
CN105969704A (zh) * 2016-07-28 2016-09-28 江苏科技大学 一种短小芽孢杆菌及其在制备磁性微生物吸附剂中的应用
CN107955795A (zh) * 2017-12-29 2018-04-24 北京理工大学 一株降解头孢类抗生素的白地霉cm1及其应用
CN111849797A (zh) * 2019-04-28 2020-10-30 河北科技大学 可降解头孢菌素c的芽孢杆菌、细胞级分、组合物及其制备方法
CN115181691A (zh) * 2022-06-21 2022-10-14 中国科学院烟台海岸带研究所 一种芽孢杆菌db-q3及其应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DELBERT E.SCHOENHARD: "Growth curves of salmonella pullorum in different media", 《JOURNAL OF BACTERIOLOGY》 *
周庭银: "《临床微生物学诊断与图 第3版》", 31 May 2012, 上海科学技术出版社 *
王建国: "《中等职业教育国家规划教材 环境微生物》", 31 January 2003, 北京:化学工业出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948242A (zh) * 2016-06-23 2016-09-21 浙江微技环境修复工程有限公司 一种培养用于抗生素废水厌氧处理的生物膜的方法
CN105948242B (zh) * 2016-06-23 2019-05-14 浙江微技环境修复工程有限公司 一种培养用于抗生素废水厌氧处理的生物膜的方法
CN105969704A (zh) * 2016-07-28 2016-09-28 江苏科技大学 一种短小芽孢杆菌及其在制备磁性微生物吸附剂中的应用
CN107955795A (zh) * 2017-12-29 2018-04-24 北京理工大学 一株降解头孢类抗生素的白地霉cm1及其应用
CN107955795B (zh) * 2017-12-29 2020-07-21 北京理工大学 一株降解头孢类抗生素的白地霉cm1及其应用
CN111849797A (zh) * 2019-04-28 2020-10-30 河北科技大学 可降解头孢菌素c的芽孢杆菌、细胞级分、组合物及其制备方法
CN111849797B (zh) * 2019-04-28 2022-06-28 河北科技大学 可降解头孢菌素c的芽孢杆菌、细胞级分、组合物及其制备方法
CN115181691A (zh) * 2022-06-21 2022-10-14 中国科学院烟台海岸带研究所 一种芽孢杆菌db-q3及其应用
CN115181691B (zh) * 2022-06-21 2024-04-19 中国科学院烟台海岸带研究所 一种芽孢杆菌db-q3及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105296384B (zh) 2018-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106754461B (zh) 一种生物絮团及其制备方法和应用
CN102731177B (zh) 一种堆肥有机原料中有机污染物生物清消二步法
CN105296384A (zh) 一株短小芽孢杆菌n2及其应用
CN110577911B (zh) 一株短小芽孢杆菌及其应用
CN106701646B (zh) 一株四环素降解菌及其在畜禽粪便堆肥化处理中的应用
CN105950507A (zh) 枯草芽孢杆菌和菌剂及其在禽畜养殖废水处理方面的应用和处理方法
CN111073839B (zh) 暹罗芽孢杆菌、菌剂及其应用
CN110590421A (zh) 一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂及其制备方法
CN109354351A (zh) 一种降解畜禽粪便中抗生素的方法
CN106978367B (zh) 一种脲芽孢杆菌菌株tb42及其在促进堆肥腐熟中的应用
CN106701628B (zh) 一种农村生活垃圾发酵菌剂及其使用方法和应用
CN113773987B (zh) 一种提高有机废弃物好氧发酵效率的生物菌剂及其制备方法
CN108456106A (zh) 畜禽粪便生物炭基微生物肥料的制备方法
CN105254346A (zh) 一种禽兽粪便中氟喹诺酮类抗生素的去除方法
CN105543149B (zh) 一株新的巨大芽孢杆菌及其应用
CN103571770B (zh) 一种高效花生根瘤固氮菌株及其应用
CN114921385A (zh) 一种枯草芽孢杆菌及其在饲料添加和无抗养殖中的应用
CN105969697B (zh) 一种用于秸秆堆肥的复配菌剂及其制备方法和应用
CN1605579A (zh) 鸡粪的快速微生物发酵菌剂及发酵方法
CN106987537A (zh) 一种微生物菌剂及污泥净化处理方法
CN114958691B (zh) 一种热噬淀粉芽孢杆菌及其应用
CN114015611B (zh) 一种微生物组合物及使用其处理废水的方法
CN114014718B (zh) 畜禽粪便添加生物炭饲养黑水虻生产炭基菌肥的方法
CN1500862A (zh) 微生物固体发酵剂及制作方法
CN105567582A (zh) 泡囊短波单胞菌s3及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant