CN110331120A - 一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用 - Google Patents
一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110331120A CN110331120A CN201910799853.9A CN201910799853A CN110331120A CN 110331120 A CN110331120 A CN 110331120A CN 201910799853 A CN201910799853 A CN 201910799853A CN 110331120 A CN110331120 A CN 110331120A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibrio alginolyticus
- antibiotics
- strain
- degrade
- cgmcc
- 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
Links
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 title claims abstract description 25
- 241000607594 Vibrio alginolyticus Species 0.000 title claims abstract description 21
- 229960002135 sulfadimidine Drugs 0.000 claims abstract description 25
- ASWVTGNCAZCNNR-UHFFFAOYSA-N sulfamethazine Chemical compound CC1=CC(C)=NC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=N1 ASWVTGNCAZCNNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229960005404 sulfamethoxazole Drugs 0.000 claims abstract description 25
- JLKIGFTWXXRPMT-UHFFFAOYSA-N sulphamethoxazole Chemical compound O1C(C)=CC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=N1 JLKIGFTWXXRPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 17
- SKIVFJLNDNKQPD-UHFFFAOYSA-N sulfacetamide Chemical compound CC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 SKIVFJLNDNKQPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229960002673 sulfacetamide Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 229950003874 sulfamonomethoxine Drugs 0.000 claims abstract description 14
- SEEPANYCNGTZFQ-UHFFFAOYSA-N sulfadiazine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)NC1=NC=CC=N1 SEEPANYCNGTZFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229960004306 sulfadiazine Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 229960001544 sulfathiazole Drugs 0.000 claims abstract description 8
- JNMRHUJNCSQMMB-UHFFFAOYSA-N sulfathiazole Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)NC1=NC=CS1 JNMRHUJNCSQMMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229940123317 Sulfonamide antibiotic Drugs 0.000 claims description 34
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 claims description 25
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 20
- FDDDEECHVMSUSB-UHFFFAOYSA-N sulfanilamide Chemical compound NC1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 FDDDEECHVMSUSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NHUHCSRWZMLRLA-UHFFFAOYSA-N Sulfisoxazole Chemical compound CC1=NOC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=C1C NHUHCSRWZMLRLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229960000654 sulfafurazole Drugs 0.000 claims description 14
- 229960002211 sulfapyridine Drugs 0.000 claims description 14
- GECHUMIMRBOMGK-UHFFFAOYSA-N sulfapyridine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=CC=N1 GECHUMIMRBOMGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- WMPXPUYPYQKQCX-UHFFFAOYSA-N Sulfamonomethoxine Chemical compound C1=NC(OC)=CC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=N1 WMPXPUYPYQKQCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 9
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 5
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 20
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 20
- QPPBRPIAZZHUNT-UHFFFAOYSA-N sulfamerazine Chemical compound CC1=CC=NC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=N1 QPPBRPIAZZHUNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- -1 bacteresulf Chemical compound 0.000 abstract 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229960002597 sulfamerazine Drugs 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 241001052560 Thallis Species 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 4
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- 241000607598 Vibrio Species 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 1
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000588813 Alcaligenes faecalis Species 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- 102100035882 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 102000000634 Cytochrome c oxidase subunit IV Human genes 0.000 description 1
- 108050008072 Cytochrome c oxidase subunit IV Proteins 0.000 description 1
- 108030007223 Dihydrofolate synthases Proteins 0.000 description 1
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 239000012880 LB liquid culture medium Substances 0.000 description 1
- 108010048581 Lysine decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 108090000913 Nitrate Reductases Proteins 0.000 description 1
- 102000052812 Ornithine decarboxylases Human genes 0.000 description 1
- 108700005126 Ornithine decarboxylases Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 1
- 229940005347 alcaligenes faecalis Drugs 0.000 description 1
- 229960004050 aminobenzoic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- OZRNSSUDZOLUSN-LBPRGKRZSA-N dihydrofolic acid Chemical compound N=1C=2C(=O)NC(N)=NC=2NCC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OZRNSSUDZOLUSN-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009654 indole test Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002864 sequence alignment Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000000565 sulfonamide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/40—Organic compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/63—Vibrio
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用，其中，该解藻酸弧菌是从烟台逛荡河入海口的河口水中筛选得到的，于2019年06月26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，保藏编号为：CGMCC No.18031，其具有磺胺类抗生素降解能力，能够降解包括磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺醋酰、磺胺甲基嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶在内的多种磺胺类抗生素。本发明的有益之处在于：本发明筛选得到的解藻酸弧菌（保藏编号为CGMCC No.18031）在含有高浓度磺胺类抗生素的污染水体（包括淡水和海水）的处理方面具有很大的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一株弧菌及其应用，具体涉及一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用，属于微生物技术领域。
背景技术
磺胺类抗生素（Sulfonamides）是一类具有对氨基苯磺酰胺结构的药物的总称，是一类人工合成的广谱抗菌药物，其能与细菌体内的对氨苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶，抑制二氢叶酸的合成，从而抑制细菌的生长的和繁殖。
磺胺类抗生素由于具有抗菌谱较广、性质稳定、品种多、价格低等优势，所以在畜牧业、水产养殖业和医疗行业被广泛应用，但仅有少部分磺胺类抗生素会在人体和动物体内代谢，超过80%的磺胺类抗生素会通过排泄进入环境，最近几年其在环境中的检出频次越来越高，因而备受关注。
目前，磺胺类抗生素的去除方法有：臭氧氧化法、厌氧处理法、电化学氧化法、芬顿氧化法、光-芬顿联合氧化法、氯化法、光解法、光催化法、吸附法、微生物降解法等，其中，微生物降解法是自然环境和废水中抗生素降解的主要方法，而其他方法处理成本相对较高，并且容易产生二次污染，最关键的是，这些方法对天然水体的磺胺类抗生素的去除效果不大。
之前，针对磺胺类抗生素在生物代谢方面进行的研究，大多集中在微生物作用下的代谢产物和毒性作用，主要研究载体为活性污泥，而针对单一磺胺类抗生素降解/代谢菌株的研究相对较少。
近年来，国内外研究人员通过富集培养、分离筛选等技术，从自然界土壤或海水中筛选出了很多能够降解各类抗生素的菌群，包括细菌、真菌、放线菌、藻类等微生物菌株，取得了很好的研究成果。
目前，据报道，能够降解磺胺类抗生素的菌株包括：大肠杆菌、小细菌属、假单胞、粪产碱杆菌属、真菌和其他一些真菌。然而，关于弧菌对磺胺类抗生素的降解和代谢的报道目前还没有。
发明内容
本发明的目的在于提供一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一株解藻酸弧菌，分类命名为Vibrio alginolyticus，其特征在于，该解藻酸弧菌是从烟台逛荡河入海口的河口水中筛选得到的，于2019年 06月 26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，保藏编号为：CGMCC No.18031，其具有磺胺类抗生素降解能力，能够降解包括磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺醋酰、磺胺甲基嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶在内的多种磺胺类抗生素。
前述的解藻酸弧菌可用来处理含有高浓度磺胺类抗生素的污染水体（包括含有高浓度磺胺类抗生素的海水和淡水），工作浓度≥5×108 CFU/mL。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明筛选得到的解藻酸弧菌（保藏编号为CGMCC No.18031），具有磺胺类抗生素降解能力，能够降解包括磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺醋酰、磺胺甲基嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶在内的多种磺胺类抗生素，在含有高浓度磺胺类抗生素的污染水体的处理方面具有很大的应用前景；
（2）使用本发明筛选得到的解藻酸弧菌（保藏编号为CGMCC No.18031）处理含有高浓度磺胺类抗生素的废水时，操作简单、费用较低，很容易大规模推广；
（3）本发明筛选得到的解藻酸弧菌（保藏编号为CGMCC No.18031），无论是在淡水中还是在海水中，均能实现磺胺类抗生素的降解，也就是说，该菌株既可以处理含有高浓度磺胺类抗生素的淡水，也可以处理含有高浓度磺胺类抗生素的海水，使用范围非常广泛。
附图说明
图1是菌株L2-2在扫描电镜下的照片；
图2是菌株L2-2对磺胺类抗生素的降解效果图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一、菌株筛选
1、富集可能有磺胺类抗生素降解效果的菌株
配制MM培养基：硝酸铵1 g，磷酸二氢钾0.5 g，磷酸氢二钠1.5 g，氯化钠1 g，七水硫酸镁0.2 g，蒸馏水1 L，调pH至7.0-7.5，120 ℃高压灭菌15 min。
2018年05月26日，我们从烟台逛荡河入海口取了2L河口水（含沉积物2g），将河口水在无菌条件下过滤富集于0.44μm滤膜上，将富集后的滤膜和沉积物样品加入到200mL含有4mg磺胺甲恶唑的MM培养基中，于30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养5d，然后吸取2mL浑浊培养液，将其加入到200mL新的含有4mg磺胺甲恶唑的MM培养基中，相同条件下再培养5d，重复5次，富集可能有磺胺类抗生素降解效果的菌株，获得富集菌液。
2、筛选出对磺胺甲恶唑具有降解能力的菌株
配制LB固体培养基：胰蛋白胨10g，酵母浸膏5g，氯化钠10g，琼脂15g，蒸馏水1 L，120℃高压灭菌15min。
配制LB液体培养基：胰蛋白胨10g，酵母浸膏5g，氯化钠10g，蒸馏水1L，120℃高压灭菌15min。
配制2216E固体培养基：蛋白胨5g，酵母膏1g，磷酸高铁0.1g，琼脂15g，陈海水1L，120℃高压灭菌15min。
配制2216E液体培养基：蛋白胨5g，酵母膏1g，磷酸高铁0.1g，陈海水1L，120℃高压灭菌15min。
将富集菌液稀释不同梯度（10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6），分别于LB固体培养基和2216E固体培养基上进行平板涂布，涂布后的LB固体培养基平板按稀释梯度分别记为L1-1、L1-2、L1-3、L1-4、L1-5、L1-6，涂布后的2216E固体培养基平板按稀释梯度分别记为E1-1、E1-2、E1-3、E1-4、E1-5、E1-6，将这些平板于30℃恒温培养箱中倒置培养1d，得到单菌落，选择单菌落数量较多但不重叠的平板进行下一步筛选，最终我们选定了标记为L1-4的平板（LB固体培养基，富集菌液稀释梯度为10-4）。
将标记为L1-4的平板上的单菌落分别接种于LB液体培养基（4瓶）和2216E液体培养基（4瓶）中，接种后的LB液体培养基分别记为L2-1、L2-2、L2-3、L2-4，接种后的2216E液体培养基分别记为L2-5、L2-6、L2-7、L2-8，然后于30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养12h，之后10000rpm离心得到菌体，将菌体分别加入到100mL含有2mg磺胺甲恶唑的MM培养基（磺胺甲恶唑的浓度为20mg/L）中进行培养，不加菌体的100mL含有2mg磺胺甲恶唑的MM培养基（磺胺甲恶唑的浓度为20mg/L）作为对照，于30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养3d，然后10000rpm离心得到上清液，通过高效液相色谱（HPLC）检测上清液中磺胺甲恶唑的浓度，具体的：
液相色谱仪：Agilent 1260 Infinity II HPLC液相色谱系统；
色谱柱：Agilent SB-C18反相色谱柱（4.6×150 mm，5 μm）；
检测条件：二极管阵列检测器，280 nm；
流动相： t=0 min，V (乙腈):V (0.4%乙酸水溶液) =20：80；t=7 min，V (乙腈):V(0.4%乙酸水溶液) =20：80；t=8 min，V (乙腈):V (0.4%乙酸水溶液) =43：57；t=11 min，V(乙腈):V (0.4%乙酸水溶液) =20：80；
进样量：10 μL；
温度：35℃。
HPLC检测结果如下：
由上表可知，标号为L2-2的样品（对应的菌株的标号为L2-2）具有明显的降解磺胺甲恶唑的能力，而其他标号的样品几乎没有降解磺胺甲恶唑的能力。
二、菌株L2-2鉴定
我们对筛选得到的菌株L2-2进行了形态特征和分子生物学鉴定。
菌株L2-2是革兰氏阴性菌，呈杆状，长5-8μm、宽1-2μm（在扫描电镜下的照片见图1），硝基苯哌喃半乳糖苷试验、精氨酸双水解试验、色氨基酸脱氨酶试验、尿素酶试验均为阴性，吲哚试验、赖氨酸脱羧酶试验、鸟氨酸脱羧酶、明胶液化试验、细胞色素氧化酶试验、过氧化氢酶试验、硝酸还原酶试验均为阳性。
菌株L2-2在LB固体培养基上为饱满圆形菌落，半透明，边缘明显且光滑。
菌株L2-2既可在淡水中生长，也可在海水中生长，最适生长温度为25-35℃，最适生长pH为7.0-8.0。
经16S rRNA序列分析比对，菌株L2-2与解藻酸弧菌（Vibrio alginolyticus）相似度最高，高达100%。
三、菌株L2-2特性研究
我们研究了菌株L2-2降解磺胺类抗生素的特性，选择了9种磺胺类抗生素：磺胺嘧啶Sulfadiazine（SDX）、磺胺异恶唑Sulfisoxazole（SIX）、磺胺甲恶唑Sulfamethoxazole（SMX）、磺胺二甲嘧啶Sulfadimethoxine（SDMX）、磺胺间甲氧嘧啶Sulfamonomethoxine（SMT）、磺胺醋酰Sulfacetamide（SCM）、磺胺甲基嘧啶Sulfamerazine（SMZ）、磺胺噻唑Sulfathiazole（STZ）、磺胺吡啶Sulfapyridine（SPD）。
研究过程：从LB固体培养基（平板）上取一环菌株L2-2接入到200mL LB液体培养基中，在30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养12h，将菌液离心收集菌体，按5×108 CFU/mL的浓度将菌体接种于含有单一磺胺类抗生素的MM培养基中，各磺胺类抗生素的浓度均为20mg/L，在30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养，含有相同混合磺胺类抗生素但不接种菌株L2-2的MM培养基作为对照。在不同时间点（1d、2d、3d、4d、5d、6d）取1mL培养液，10000 rpm离心1min，收集上清，通过0.44μm滤膜过滤，利用高效液相色谱（HPLC）对样品进行检测，具体的，测定样品中上述9种磺胺类抗生素的相对浓度，然后计算得到菌株L2-2降解上述9种磺胺类抗生素的降解率（R），降解率（R）的计算公式为：
其中，为磺胺类抗生素的降解率（%），为未加菌株L2-2的抗生素浓度（mg/L）；为加入菌株L2-2后的抗生素浓度（mg/L）。
菌株L2-2降解上述9种磺胺类抗生素的降解率（R）的计算结果如下：
为了更直观的看到菌株L2-2降解上述9种磺胺类抗生素的效果，我们将上表制成了图，见图2。
由上表和图2可知：菌株L2-2能够降解包括磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺醋酰、磺胺甲基嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶在内的多种磺胺类抗生素。
四、菌株L2-2应用
案例1：利用菌株L2-2对湖水中的磺胺类抗生素进行降解
湖水样品：湖水采集自滨州医学院烟台校区人工湖，湖水中分别添加磺胺嘧啶（SDX）、磺胺异恶唑（SIX）、磺胺甲恶唑（SMX）、磺胺二甲嘧啶（SDMX）、磺胺间甲氧嘧啶（SMT）、磺胺醋酰（SCM）、磺胺甲基嘧啶（SMZ）、磺胺噻唑（STZ）、磺胺吡啶（SPD）9种磺胺类抗生素，这9种磺胺类抗生素的最终浓度均为20mg/L。
微生物菌株：菌株L2-2（解藻酸弧菌）。
菌体培养与收集：从LB固体培养基（平板）上取一环菌株L2-2接入200mL LB液体培养基中，在30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养12h，将菌液离心收集菌体。
湖水样品磺胺类抗生素降解：将前面收集的菌体按5×108CFU/mL的浓度接种于含有磺胺类抗生素的湖水样品中，在30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养，含有相同混合磺胺类抗生素但不接种菌株L2-2的湖水作为对照。培养3d后，取1mL培养液，10000 rpm离心1min，收集上清，通过0.44μm滤膜过滤，利用高效液相色谱（HPLC）对样品进行检测，测定样品中上述9种磺胺类抗生素的相对浓度，然后计算得到菌株L2-2降解湖水中上述9种磺胺类抗生素的降解率（R），计算结果如下：
| 抗生素 | 降解率 | 抗生素 | 降解率 |
| SDX | 66.42% | SCM | 20.29% |
| SIX | 34.28% | SMZ | 19.06% |
| SMX | 38.02% | STZ | 26.19% |
| SDMX | 25.33% | SPD | 10.36% |
| SMT | 18.46% |
案例2、利用菌株L2-2对海水中磺胺类抗生素进行降解
海水样品：海水采集自山东省烟台市海边，海水中分别添加磺胺嘧啶（SDX）、磺胺异恶唑（SIX）、磺胺甲恶唑（SMX）、磺胺二甲嘧啶（SDMX）、磺胺间甲氧嘧啶（SMT）、磺胺醋酰（SCM）、磺胺甲基嘧啶（SMZ）、磺胺噻唑（STZ）、磺胺吡啶（SPD）9种磺胺类抗生素，这9种磺胺类抗生素的最终浓度均为20mg/L。
微生物菌株：菌株L2-2（解藻酸弧菌）。
菌体培养与收集：从LB固体培养基（平板）上取一环菌株L2-2接入200mL LB液体培养基中，在30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养12h，将菌液离心收集菌体。
海水样品磺胺类抗生素降解：将前面收集的菌体按5×108CFU/mL的浓度接种于含有磺胺类抗生素的海水样品中，在30℃恒温培养箱中140rpm震荡培养，含有相同混合磺胺类抗生素但不接种菌株L2-2的海水作为对照。培养3d后，取1mL培养液，10000 rpm离心1min，收集上清，通过0.44μm滤膜过滤，利用高效液相色谱（HPLC）对样品进行检测，测定样品中上述9种磺胺类抗生素的相对浓度，然后计算得到菌株L2-2降解湖水中上述9种磺胺类抗生素的降解率（R），计算结果如下：
| 抗生素 | 降解率 | 抗生素 | 降解率 |
| SDX | 78.20% | SCM | 21.88% |
| SIX | 31.57% | SMZ | 16.83% |
| SMX | 37.96% | STZ | 20.47% |
| SDMX | 21.06% | SPD | 9.08% |
| SMT | 17.14% |
可见，菌株L2-2确实可以降解污染水体中的多种磺胺类抗生素，污染水体既可以是淡水，也可以是海水。
五、菌株保藏
由前面的研究可知，菌株L2-2具有磺胺类抗生素降解能力，其能够降解磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺醋酰、磺胺甲基嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶九种磺胺类抗生素，所以我们对该菌株进行了保藏，保藏日期为：2019年06月 26日，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏编号为：CGMCC No.18031。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一株解藻酸弧菌，分类命名为Vibrio alginolyticus，其特征在于，该解藻酸弧菌是从烟台逛荡河入海口的河口水中筛选得到的，于2019年 06月 26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，保藏编号为：CGMCC No.18031，其具有磺胺类抗生素降解能力，能够降解包括磺胺嘧啶、磺胺异恶唑、磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺醋酰、磺胺甲基嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶在内的多种磺胺类抗生素。
2.权利要求1所述的解藻酸弧菌在处理含有高浓度磺胺类抗生素的污染水体中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述解藻酸弧菌的工作浓度≥5×108CFU/mL。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述污染水体包括含有高浓度磺胺类抗生素的海水和淡水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910799853.9A CN110331120B (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910799853.9A CN110331120B (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110331120A true CN110331120A (zh) | 2019-10-15 |
| CN110331120B CN110331120B (zh) | 2019-12-24 |
Family
ID=68150191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910799853.9A Active CN110331120B (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110331120B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109280631A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-29 | 哈尔滨商业大学 | 一株磺胺二甲基嘧啶降解菌s-2及其应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1572867A (zh) * | 2003-06-19 | 2005-02-02 | 香港科技大学 | 抗污损化合物及其生产方法 |
| CN102876600A (zh) * | 2012-09-13 | 2013-01-16 | 哈尔滨工业大学宜兴环保研究院 | 一株高效生物絮凝剂产生菌及其筛选方法以及在处理磺胺甲恶唑中的应用 |
| CN106047742A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-10-26 | 天津农学院 | 一种解藻酸弧菌及其用于水体脱氮的应用 |
| CN108611285A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-10-02 | 华南农业大学 | 一种磺胺类抗生素降解菌及其应用 |
-
2019
- 2019-08-28 CN CN201910799853.9A patent/CN110331120B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1572867A (zh) * | 2003-06-19 | 2005-02-02 | 香港科技大学 | 抗污损化合物及其生产方法 |
| CN102876600A (zh) * | 2012-09-13 | 2013-01-16 | 哈尔滨工业大学宜兴环保研究院 | 一株高效生物絮凝剂产生菌及其筛选方法以及在处理磺胺甲恶唑中的应用 |
| CN106047742A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-10-26 | 天津农学院 | 一种解藻酸弧菌及其用于水体脱氮的应用 |
| CN108611285A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-10-02 | 华南农业大学 | 一种磺胺类抗生素降解菌及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| BEA-VEN CHANG ET AL.: "Effects of sulfamethoxazole and sulfamethoxazole-degrading bacteria on water quality and microbial communities in milkfish ponds", 《ENVIRONMENTAL POLLUTION》 * |
| 蒋本超: "嗜冷菌Pseudomonas psychrophila HA-4降解水中磺胺甲基异恶唑的特性及机制研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技I辑》 * |
| 黄河浪: "城市污水处理厂污泥中磺胺类抗生素降解技术研究", 《环境科学与管理》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109280631A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-29 | 哈尔滨商业大学 | 一株磺胺二甲基嘧啶降解菌s-2及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110331120B (zh) | 2019-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104911130B (zh) | 一株具有脱氮能力的盐单胞菌及其应用 | |
| CN107201325A (zh) | 假单胞菌菌株及其培养方法和应用 | |
| CN111733113B (zh) | 一种cod降解菌种及其应用 | |
| CN109266583B (zh) | 一种使用牡蛎壳作为载体的污水处理菌制品 | |
| CN115386520B (zh) | 一株嗜吡啶红球菌rl-gz01菌株及其应用 | |
| CN116790439A (zh) | 一株贝莱斯芽孢杆菌及其在降解废水cod的应用 | |
| CN109706096A (zh) | 一株具有脱氮和高效絮凝能力的耐寒短杆菌及其应用 | |
| CN115287209B (zh) | 一种复合微生物菌剂及其在处理猪尿废水中的应用 | |
| CN110331120B (zh) | 一株能够降解多种磺胺类抗生素的解藻酸弧菌及其应用 | |
| CN112266885B (zh) | 一种异养硝化好氧反硝化菌y16及其应用 | |
| CN117660242A (zh) | 一种降解磺胺类抗生素的苏云金芽孢杆菌菌株及其应用 | |
| CN110643554B (zh) | 一株能够高效去除水体中无机磷的菌株及其应用 | |
| CN109280631B (zh) | 一株磺胺二甲基嘧啶降解菌s-2及其应用 | |
| CN116904360A (zh) | 一株凝结魏茨曼氏菌及其在降解工业生产废水中的应用 | |
| CN111979138A (zh) | 一种异养硝化好氧反硝化菌y15及其应用 | |
| CN115305218B (zh) | 高原芽孢杆菌sx-3及其在降解工业污水中的应用 | |
| CN110938567B (zh) | 一种枯草芽孢杆菌、微生物菌剂及其应用 | |
| CN115353210B (zh) | 短小芽孢杆菌lzp02在处理养猪废水中的应用 | |
| CN114045238B (zh) | 高效降解二甲基乙酰胺的赤红球菌hjm-8及应用 | |
| CN105154350A (zh) | 一种耐盐脱氮复合菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN109182210B (zh) | 一种用于污水处理的菌株 | |
| CN114621903A (zh) | 用于处理医药废水的降解菌株及其在生物强化处理中的应用 | |
| CN114317324A (zh) | 一株产碱杆菌及其产品与应用 | |
| CN110029072B (zh) | 农杆菌及其在降解3-羟基吡啶中的应用 | |
| CN118546842B (zh) | 一种用于降解阿特拉津的菌、菌剂及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |