CN110438038A - 高密度养殖环境副产物消解处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于养殖副产物处理技术领域，特别是关于一种高密度养殖环境副产物消解处理方法，包括i)副产物经除杂干燥后加入黏乳产碱杆菌发酵液并调整含水量得发酵原料；ii)在外加电场中，使所述发酵原料在异位发酵床中进行异位发酵处理，得到发酵产物；其中发酵制备黏乳产碱杆菌发酵液的液体种子培养基以及发酵培养基中均添加有Fe₃O₄‑CDs复合纳米颗粒。本发明的方法可高效降解畜禽养殖中常用的抗生素，还具有优异的去除耐药菌的效果，可促进重金属离子在电场下的迁移与富集，起到消减重金属污染的作用，大大提高高密度养殖环境副产物资源化的安全性和可应用性。

Description

高密度养殖环境副产物消解处理方法

技术领域

本发明关于养殖副产物处理技术领域，特别是关于一种高密度养殖环境副产物消解处理方法。

背景技术

近年来，我国养殖业发展迅速，肉、蛋、禽总产量连续保持世界第一，为改善我国人民生活水平，调整人们膳食结构，提高农民收入作出了巨大的贡献。但同时也带来了畜牧粪便污水大量增加并集中排放的问题。大量的畜牧粪便不仅造成了严重的环境污染，也对动物身体健康造成威胁，影响养殖业的发展。因此，如何科学解决养殖污染，推广健康养殖技术，加快推进畜禽养殖废弃物污染防治与资源化循环利用技术研究，已成为我国乃至全球环境保护的迫切需要。

在畜禽养殖废弃物资源化的过程中，抗生素、耐药菌、重金属离子等有害物质的去除情况还鲜有研究关注。针对常规堆肥技术用微生物存在对抗生素降解效率低、对耐药菌削减效果不明显、对重金属离子无作用等问题，选取一种高效、简便的消解处理高密度养殖环境副产物的方法，可以有效地改善畜禽养殖废弃物资源化产品的品质和安全性能，也有助于自然环境中抗生素和耐药菌的进一步传播和扩散污染。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高密度养殖环境副产物消解处理方法，联合施用具抗生素降解作用的黏乳产碱杆菌发酵液与电动力修复技术，可高效降解四环素类、磺胺类、喹诺酮类以及大环内酯类等畜禽养殖中常用的抗生素，还具有优异的去除耐药菌的效果，可促进重金属离子在电场下的迁移与富集，起到消减重金属污染的作用，大大提高高密度养殖环境副产物资源化的安全性和可应用性。

本发明的发明人发现了一种发酵黏乳产碱杆菌的方法，利用本发明方法发酵得到的黏乳产碱杆菌发酵液可以高效地降解四环素类、磺胺类、喹诺酮类以及大环内酯类等畜禽养殖中常用的抗生素，同时还具有优异的去除耐药菌的效果，可以实现畜禽养殖废弃物高效、安全资源化利用，由此得到了本发明。

为实现上述发明目以及展示本发明，本申请所采取的技术方案包括下述 [1]～[3]项。

[1]一种黏乳产碱杆菌的发酵方法，包括下述步骤：

1)种子培养：取已活化的琼脂斜面培养基黏乳产碱杆菌菌种一环接种到种子管中培养，然后以10％的接种量接种到液体种子培养基中培养；

2)发酵：以10～15％的接种量将种子接种到已灭菌且含有氮掺杂碳点复合纳米颗粒的发酵培养基中，发酵培养得发酵液；

其中，所述氮掺杂碳点复合纳米颗粒是Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

进一步地，步骤1)中的琼脂斜面培养基是牛肉膏蛋白胨培养基。

进一步地，步骤1)中的黏乳产碱杆菌在种子管中的培养条件是35～37℃、 180～300r/min培养48h。

进一步地，步骤1)中的液体种子培养基包括酵母浸膏粉3.5～5.0g/L、蛋白胨 8.0～12.0g/L、氯化钠11.0～12.5g/L、葡萄糖15.0～18.0g/L、Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒0.01～0.05g/L、微量元素液3～8mL/L、无机元素液25～50mL/L，余量蒸馏水，pH7.0，灭菌。

进一步地，步骤1)中的黏乳产碱杆菌在液体种子培养基中的培养条件是35～ 37℃、180～240r/min培养72～96h。

进一步地，步骤2)中的发酵培养条件是37～38℃、120～180r/min发酵24～ 48h。

进一步地，步骤2)中的发酵培养基包括：葡萄糖33～40g/L、硫酸铵3.0～ 5.0g/L、氮掺杂碳点复合纳米颗粒0.03～0.5g/L、微量元素液2～5mL/L、无机元素液10～25mL/L，余量蒸馏水，灭菌。

更进一步地，所述微量元素液为：H₃BO₃0.8g、CoCl₂·6H₂O0.8g、 ZnSO₄·7H₂O2mg、MnCl₂·4H₂O20mg、NaMoO₄·2H₂O25mg、NiCl₂·6H₂O15mg、 CuSO₄·5H₂O20mg和FeSO4·7H2O25mg加适量蒸馏水充分溶解后，定容于 1000mL的容量瓶中。

更进一步地，所述无机元素液为：Na₂HPO₄·7H₂O10.0g、KH₂PO₄3.5g、MgSO₄·7H₂O1.2g、CaCl₂·H₂O1.2g、H₃BO₃0.5g和柠檬酸铁铵1.5g加适量蒸馏水充分溶解后，定容于1000mL的容量瓶中。

依据本申请方法制备得到的黏乳产碱杆菌发酵液，可以高效地降解四环素类、磺胺类、喹诺酮类以及大环内酯类等畜禽养殖中常用的抗生素，同时还具有优异的去除耐药菌的效果，可以实现对高密度养殖环境副产物的高效、安全资源化利用，将本申请的黏乳产碱杆菌发酵液用于高密度养殖环境副产物的资源化消解处理中时，能够有效降低养殖环境废弃物中抗生素和耐药菌的浓度，从而提高高密度养殖环境副产物资源化的安全性和可应用性，扩大其应用领域。

进一步地，所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的制备方法包括：

I)柠檬酸铁铵溶解在二次水中，再加入三乙烯四胺搅拌均匀，将混合溶液转移至高压反应釜中，密封后加压并加热至210～230℃，保持至少4h；

II)高压反应釜中的混合液体自然冷却至室温，离心丢弃液相；

III)将获得的固相产品分散在丙酮中超声分散3min然后进行磁选分离，过程重复3～5次以去除游离的碳点和三乙烯四胺，所得固体干燥即得；

其中，所述制备Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法中，柠檬酸铁铵、二次水、三乙烯四胺与丙酮的添加量之比是0.15～0.18g:10～12mL:1.2～1.5mL:10mL。

更进一步地，所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒粒径是9～13nm，平均粒径是 11nm。

更进一步地，所述步骤I)的加压压强是1.02～1.03bar。

更进一步地，所述步骤II)的离心是以7000～10000r/min离心至少2min。

更进一步地，所述步骤III)的超声分散时，超声频率是80～100KHz，超声密度是0.65～0.8W/cm²。

更进一步地，所述步骤III)的干燥可在60～65℃鼓风干燥箱内干燥至恒重。

本申请以柠檬酸铁和三乙烯四胺合成类球形的粒径分布在9～13nm、平均粒径是11nm的Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒，制备方法简单，成品率高，终产物复合纳米颗粒的粒径分布均匀，而且所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒具有良好的生物相容性，在高浓度情况下仍然没有明显的细胞杀伤作用，不会对细胞机体造成明显损伤，与传统量子点相比具有较低的生物毒性；特别地，将所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒分别添加至液体种子培养基与发酵培养基并对黏乳产碱杆菌进行发酵培养后，所得发酵液可以高效地降解四环素类、磺胺类、喹诺酮类以及大环内酯类等畜禽养殖中常用的抗生素，同时还具有优异的去除耐药菌的效果以及去除重金属离子的作用，可以实现对高密度养殖环境副产物的高效、安全资源化利用。

[2]一种高密度养殖环境副产物消解处理方法，所述方法包括下述步骤：

i)高密度养殖环境副产物经除杂干燥后加入0.05～5.0wt％的项[1]所述发酵液并调整含水量至45～60wt％得发酵原料；

ii)在外加电场中，使所述发酵原料在异位发酵床中进行异位发酵处理，得到发酵产物。

进一步地，所述异位发酵床包括用于容纳所述发酵原料的发酵池，所述发酵池的两端分别设有阴极和阳极。

进一步地，所述外加电场的电压强度为0.1～1V/cm，电流密度为0.025～ 0.05mA/cm²。

进一步地，所述阳极的材料为选自石墨电极、铂电极、二氧化铅电极和不锈钢电极中的至少一种；所述阴极的材料为选自为铂电极、碳纤维电极、二氧化铅电极和不锈钢电极中的至少一种。

本发明将具抗生素降解作用的黏乳产碱杆菌发酵液与电动力修复技术应用于消解处理高密度养殖环境副产物中，一方面，可以有效地降解四环素类、磺胺类、喹诺酮类以及大环内酯类等畜禽养殖中常用的抗生素，同时还具有优异的去除耐药菌的效果，可以实现对高密度养殖环境副产物的高效、安全资源化利用，能够有效降低养殖环境废弃物中抗生素和耐药菌的浓度；另一方面，电渗析和电迁移作用能够促进异位发酵床中物质的迁移和运输，促进重金属离子在电场下的迁移与富集，起到消减重金属污染的作用。提高高密度养殖环境副产物资源化的安全性和可应用性，最终形成安全的畜禽废弃物资源化产品，扩大其应用领域。

[3]项[2]所述方法在处理高密度养殖环境副产物中的应用，所述应用包括：

a)在降解高密度养殖环境副产物中的抗生素类药物残留中的用途；和/或

b)在消减重金属高密度养殖环境副产物中的重金属离子残留中的用途。

进一步地，所述抗生素类包括：

-四环素类，主要包括四环素、多西环素、金霉素、土霉素等；和/或

-磺胺类，主要包括磺胺嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑等；和/或

-喹诺酮类，主要包括环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星等；和/或

-大环内酯类，主要包括红霉素、泰勒霉素、替米考星。

进一步地，所述重金属离子包括：Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr⁶⁺。

本发明的有益效果为：

1)本申请以柠檬酸铁和三乙烯四胺合成类球形的粒径分布在9～13nm、平均粒径是11nm的Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒，制备方法简单，成品率高，终产物复合纳米颗粒的粒径分布均匀，而且所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒具有良好的生物相容性，在高浓度情况下仍然没有明显的细胞杀伤作用，不会对细胞机体造成明显损伤，与传统量子点相比具有较低的生物毒性；

2)将所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒添加至液体种子培养基与发酵培养基并对黏乳产碱杆菌进行发酵培养后，所得发酵液可以高效地降解四环素类、磺胺类、喹诺酮类以及大环内酯类等畜禽养殖中常用的抗生素，同时还具有优异的去除耐药菌的效果；

3)本发明将具抗生素降解作用的黏乳产碱杆菌发酵液与电动力修复技术应用于消解处理高密度养殖环境副产物中，可以有效地降解畜禽养殖中常用的抗生素，同时还具有优异的去除耐药菌的效果，可以实现对高密度养殖环境副产物的高效、安全资源化利用，能够有效降低养殖环境废弃物中抗生素和耐药菌的浓度；

4)电渗析和电迁移作用能够促进异位发酵床中物质的迁移和运输，促进重金属离子在电场下的迁移与富集，起到消减重金属污染的作用；

5)本申请的方法可提高高密度养殖环境副产物资源化的安全性和可应用性，最终形成安全的畜禽废弃物资源化产品，扩大其应用领域。

本发明采用了上述技术方案提供范文，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为本发明所述方法消减重金属离子的作用示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明使用本文中所描述的方法和材料；但本领域中已知的其他合适的方法和材料也可以被使用。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的，并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等，其整体被并入本文中作为参考。若有冲突，以本说明书包括定义为准。

一个方面，本发明提供一种黏乳产碱杆菌的发酵方法，包括下述步骤：

1)种子培养：取已活化的琼脂斜面培养基黏乳产碱杆菌菌种一环接种到种子管中培养，然后以10％的接种量接种到液体种子培养基中培养；

2)发酵：以10～15％的接种量将种子接种到已灭菌且含有氮掺杂碳点复合纳米颗粒的发酵培养基中，发酵培养得发酵液。

其中，所述氮掺杂碳点复合纳米颗粒是Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

上述黏乳产碱杆菌的发酵方法包括下述限制：

a)步骤1)中的琼脂斜面培养基是牛肉膏蛋白胨培养基；和/或

b)步骤1)中的黏乳产碱杆菌在种子管中的培养条件是35～37℃、180～ 300r/min培养48h；和/或

c)步骤1)中的液体种子培养基包括酵母浸膏粉3.5～5.0g/L、蛋白胨8.0～12.0g/L、氯化钠11.0～12.5g/L、葡萄糖15.0～18.0g/L、Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒0.01～0.05g/L、微量元素液3～8mL/L、无机元素液25～50mL/L，余量蒸馏水，pH7.0，灭菌；和/或

d)步骤1)中的黏乳产碱杆菌在液体种子培养基中的培养条件是35～37℃、 180～240r/min培养72～96h；和/或

e)步骤2)中的发酵培养条件是37～38℃、120～180r/min发酵24～48h；和/ 或

f)步骤2)中的发酵培养基包括：葡萄糖33～40g/L、硫酸铵3.0～5.0g/L、氮掺杂碳点复合纳米颗粒0.03～0.5g/L、微量元素液2～5mL/L、无机元素液10～ 25mL/L，余量蒸馏水，灭菌；和/或

f1)所述微量元素液为：H₃BO₃0.8g、CoCl₂·6H₂O0.8g、ZnSO₄·7H₂O2mg、 MnCl₂·4H₂O20mg、NaMoO₄·2H₂O25mg、NiCl₂·6H₂O15mg、CuSO₄·5H₂O20mg 和FeSO4·7H2O25mg加适量蒸馏水充分溶解后，定容于1000mL的容量瓶中；

f2)所述无机元素液为：Na₂HPO₄·7H₂O10.0g、KH₂PO₄3.5g、MgSO₄·7H₂O1.2g、CaCl₂·H₂O1.2g、H₃BO₃0.5g和柠檬酸铁铵1.5g加适量蒸馏水充分溶解后，定容于1000mL的容量瓶中。

而且，制备发酵步骤中的Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法包括(I)～(III)：

I)柠檬酸铁铵溶解在二次水中，再加入三乙烯四胺搅拌均匀，将混合溶液转移至高压反应釜中，密封后加压并加热至210～230℃，保持至少4h；

II)高压反应釜中的混合液体自然冷却至室温，离心丢弃液相；

III)将获得的固相产品分散在丙酮中超声分散3min然后进行磁选分离，过程重复3～5次以去除游离的碳点和三乙烯四胺，所得固体干燥即得；

其中，所述制备Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法中，柠檬酸铁铵、二次水、三乙烯四胺与丙酮的添加量之比是0.15～0.18g:10～12mL:1.2～1.5mL:10mL；

所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒粒径是9～13nm，平均粒径是11nm。

其中，制备制备Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法包括下述限制：

所述步骤I)的加压压强是1.02～1.03bar；

所述步骤II)的离心是以7000～10000r/min离心至少2min；

所述步骤III)的超声分散时，超声频率是80～100KHz，超声密度是0.65～ 0.8W/cm²；

所述步骤III)的干燥可在60～65℃鼓风干燥箱内干燥至恒重。

另一方面，本发明还提供一种高密度养殖环境副产物消解处理方法，所述方法包括下述步骤：

i)高密度养殖环境副产物经除杂干燥后加入0.05～5.0wt％的项[1]所述发酵液并调整含水量至45～60wt％得发酵原料；

ii)在外加电场中，使所述发酵原料在异位发酵床中进行异位发酵处理，得到发酵产物。

其中，高密度养殖环境副产物消解处理方法包括下述限制：

所述异位发酵床包括用于容纳所述发酵原料的发酵池，所述发酵池的两端分别设有阴极和阳极；

所述外加电场的电压强度为0.1～1V/cm，电流密度为0.025～0.05mA/cm²；

所述阳极的材料为选自石墨电极、铂电极、二氧化铅电极和不锈钢电极中的至少一种；

所述阴极的材料为选自为铂电极、碳纤维电极、二氧化铅电极和不锈钢电极中的至少一种。

以下结合实施例进一步详细说明本发明，但是本发明的范围并不限制于以下实施例中。

实施例1：

制备发酵步骤中的Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法包括(I)～(III)：

I)柠檬酸铁铵溶解在二次水中，再加入三乙烯四胺搅拌均匀，将混合溶液转移至高压反应釜中，密封后加压并加热至220℃，保持4h；

II)高压反应釜中的混合液体自然冷却至室温，离心丢弃液相；

III)将获得的固相产品分散在丙酮中超声分散3min然后进行磁选分离，过程重复3次以去除游离的碳点和三乙烯四胺，所得固体干燥即得；

所述制备Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法中，柠檬酸铁铵、二次水、三乙烯四胺与丙酮的添加量之比是0.15g:12mL:1.5mL:10mL；

所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒粒径是9～13nm，平均粒径是11nm。

上述制备制备Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法包括下述限制：

所述步骤I)的加压压强是1.02bar；

所述步骤II)的离心是以8000r/min离心2min；

所述步骤III)的超声分散时，超声频率是85KHz，超声密度是0.7W/cm²；

所述步骤III)的干燥可在60℃鼓风干燥箱内干燥至恒重。

实施例2：

本实施例提供一种黏乳产碱杆菌的发酵方法，包括下述步骤：

1)种子培养：取已活化的琼脂斜面培养基黏乳产碱杆菌菌种一环接种到种子管中培养，然后以10％的接种量接种到液体种子培养基中培养；

2)发酵：以12％的接种量将种子接种到已灭菌且含有氮掺杂碳点复合纳米颗粒的发酵培养基中，发酵培养得发酵液。

其中，所述氮掺杂碳点复合纳米颗粒是实施例1所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

上述黏乳产碱杆菌的发酵方法包括下述限制：

步骤1)中的琼脂斜面培养基是牛肉膏蛋白胨培养基；

步骤1)中的黏乳产碱杆菌在种子管中的培养条件是37℃、200r/min培养48h；

步骤1)中的液体种子培养基包括酵母浸膏粉4.0g/L、蛋白胨10.0g/L、氯化钠12.0g/L、葡萄糖15.0g/L、实施例1所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒0.02g/L、微量元素液5mL/L、无机元素液40mL/L，余量蒸馏水，pH7.0，灭菌；

步骤1)中的黏乳产碱杆菌在液体种子培养基中的培养条件是37℃、240r/min 培养96h；

步骤2)中的发酵培养条件是37℃、150r/min发酵36h；

步骤2)中的发酵培养基包括：葡萄糖35g/L、硫酸铵4.0g/L、氮掺杂碳点复合纳米颗粒0.4g/L、微量元素液4mL/L、无机元素液15mL/L，余量蒸馏水，灭菌；

所述微量元素液为：H₃BO₃0.8g、CoCl₂·6H₂O0.8g、ZnSO₄·7H₂O2mg、 MnCl₂·4H₂O20mg、NaMoO₄·2H₂O25mg、NiCl₂·6H₂O15mg、CuSO₄·5H₂O20mg 和FeSO4·7H2O25mg加适量蒸馏水充分溶解后，定容于1000mL的容量瓶中；

所述无机元素液为：Na₂HPO₄·7H₂O10.0g、KH₂PO₄3.5g、MgSO₄·7H₂O1.2g、 CaCl₂·H₂O1.2g、H₃BO₃0.5g和柠檬酸铁铵1.5g加适量蒸馏水充分溶解后，定容于1000mL的容量瓶中。

实施例3：

本实施例提供一种高密度养殖环境副产物消解处理方法，所述方法包括下述步骤：

i)高密度养殖环境副产物经除杂干燥后加入2.5wt％的实施例2所述发酵液并调整含水量至50wt％得发酵原料；

ii)在外加电场中，使所述发酵原料在异位发酵床中进行异位发酵处理，得到发酵产物。

所述高密度养殖环境副产物消解处理方法包括下述限制：

所述异位发酵床包括用于容纳所述发酵原料的发酵池，所述发酵池的两端分别设有阴极和阳极；

所述外加电场的电压强度为1V/cm，电流密度为0.05mA/cm²；

所述阳极的材料是石墨电极；

所述阴极的材料是为铂电极。

对比例D4：

对比例D4与实施例1基本相同，不同之处在于以柠檬酸(CA)代替柠檬酸铁铵，并制备得到终产物CA-CDs复合纳米颗粒，然后依据与实施例2相同的方法将CA-CDs复合纳米颗粒添加至液体种子培养基与发酵培养基中发酵黏乳产碱杆菌，将发酵液用于与实施例3相同的方法消解处理同批次高密度养殖环境副产物。

对比例D5：

对比例D5与实施例2基本相同，不同之处在于实施例D5的液体种子培养基中未添加Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

对比例D6：

对比例D6与实施例2基本相同，不同之处在于实施例D6的发酵培养基中未添加Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

对比例D7：

对比例D7与实施例2基本相同，不同之处在于实施例D7的液体种子培养基与发酵培养基中均未添加Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

对比例D8：

对比例D8与实施例3基本相同，不同之处在于实施例D8中以购买自寿光菌禾生物科技有限公司的畜禽粪便堆肥发酵菌代替实施例2所述发酵液。

对比例D9：

对比例D9与实施例3基本相同，不同之处在于实施例D9中的发酵原料中未添加实施例2所述的发酵液。

实验例1：降解抗生素的能力：

实施例3与对比例D4-D8中的各发酵体系均发酵7d，检测发酵产物中抗生素的浓度，并对比发酵前高密度养殖环境副产物中各抗生素的浓度以计算出其相应的降解率，统计结果如表1所示。抗生素的检测方法是高效液相色谱/质谱联用的方法。

表1、抗生素的降解作用

由表1可以看出，优选实施方案实施例3中的抗生素的降解率普遍较高，说明本申请的方法具有突出的降解抗生素的能力。

实验例2：抑制耐药菌的作用：

对异位发酵床中的发酵原料和发酵产物进行检验，测定其中部分耐药菌的削减作用，统计结果如表2所述。由表2可知，本申请在有效降解各类抗生素的同时还对多种耐药菌如抗四环素菌、抗土霉素菌、抗金霉素菌、抗磺胺二甲嘧啶菌等具有显著的去除作用，可以实现对高密度养殖环境副产物的高效、安全资源化利用，能够有效降低养殖环境废弃物中抗生素和耐药菌的浓度。

表2、对耐药菌的抑制作用

实验例3：消减重金属离子的作用：

对异位发酵床中的发酵原料和发酵产物进行检验，测定其中部分重金属离子的削减程度，统计重金属离子的去除率如图1所示。由图1的图示可知，本申请的发酵液对高密度养殖环境副产物中的重金属离子特别是Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr⁶⁺等具有较为明显的去除降解作用，起到消减重金属污染的作用，可以实现对高密度养殖环境副产物的高效、安全资源化利用。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

虽然上述具体实施方式已经显示、描述并指出应用于各种实施方案的新颖特征，但应理解，在不脱离本公开内容的精神的前提下，可对所说明的装置或方法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。另外，上述各种特征和方法可彼此独立地使用，或可以各种方式组合。所有可能的组合和子组合均旨在落在本公开内容的范围内。上述许多实施方案包括类似的组分，并且因此，这些类似的组分在不同的实施方案中可互换。虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本发明，但本领域技术人员应理解，本发明可超出具体公开的实施方案延伸至其它的替代实施方案和/或应用以及其明显的修改和等同物。因此，本发明不旨在受本文优选实施方案的具体公开内容限制。

Claims (10)

1.一种黏乳产碱杆菌的发酵方法，其特征在于包括下述步骤：

1)种子培养：取已活化的琼脂斜面培养基黏乳产碱杆菌菌种一环接种到种子管中培养，然后以10％的接种量接种到液体种子培养基中培养；

2)发酵：以10～15％的接种量将种子接种到已灭菌且含有氮掺杂碳点复合纳米颗粒的发酵培养基中，发酵培养得发酵液；

其中，所述氮掺杂碳点复合纳米颗粒是Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于：所述步骤1)中的液体种子培养基含有Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于：所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒粒径是9～13nm，平均粒径是11nm。

4.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于：所述步骤2)中的发酵培养基包括：葡萄糖33～40g/L、硫酸铵3.0～5.0g/L、氮掺杂碳点复合纳米颗粒0.03～0.5g/L、微量元素液2～5mL/L、无机元素液10～25mL/L，余量蒸馏水，灭菌。

5.根据权利要求1、2或4所述的发酵方法，其特征在于：所述Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的制备方法包括：

I)柠檬酸铁铵溶解在二次水中，再加入三乙烯四胺搅拌均匀，将混合溶液转移至高压反应釜中，密封后加压并加热至210～230℃，保持至少4h；

II)高压反应釜中的混合液体自然冷却至室温，离心丢弃液相；

III)将获得的固相产品分散在丙酮中超声分散3min然后进行磁选分离，过程重复3～5次以去除游离的碳点和三乙烯四胺，所得固体干燥即得；

其中，所述制备Fe₃O₄-CDs复合纳米颗粒的方法中，柠檬酸铁铵、二次水、三乙烯四胺与丙酮的添加量之比是0.15～0.18g:10～12mL:1.2～1.5mL:10mL。

6.根据权利要求5所述的发酵方法，其特征在于：所述步骤I)的加压压强是1.02～1.03bar。

7.一种高密度养殖环境副产物消解处理方法，所述方法包括下述步骤：

i)高密度养殖环境副产物经除杂干燥后加入0.05～5.0wt％的权利要求1～6任一项所述发酵液并调整含水量至45～60wt％得发酵原料；

ii)在外加电场中，使所述发酵原料在异位发酵床中进行异位发酵处理，得到发酵产物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述外加电场的电压强度为0.1～1V/cm，电流密度为0.025～0.05mA/cm²。

9.权利要求7或8所述方法在处理高密度养殖环境副产物中的应用，其特征在于所述应用包括：

a)在降解高密度养殖环境副产物中的抗生素类药物残留中的用途；和/或

b)在消减重金属高密度养殖环境副产物中的重金属离子残留中的用途。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述重金属离子包括Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr⁶⁺。