[发明专利]一株四环素类抗生素降解菌、方法及应用

说明书

本发明公开了一株四环素类抗生素降解菌，所述菌株的名称为：Serratia marcescens sp.AEPI 0‑0，分类名称为：粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)，保藏编号为：CGMCC No.23626，保藏日期：2021年10月19日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。本发明从长期施用有机肥的设施菜地中富集驯化、分离筛选得到一株具有四环素类抗生素降解效力的菌株，为四环素高效降解菌的工业化应用提供了理论基础，有利于丰富四环素类抗生素降解菌的菌种资源库，为四环素类抗生素污染的治理提供有效的生物降解方法。

技术领域

本发明属于抗生素的生物降解、环境污染物生物处理技术领域，尤其是一株四环素类抗生素降解菌、方法及应用。

背景技术

四环素类抗生素是由放线菌产生的一类广谱抗生素，包括四环素、土霉素、金霉素及其半合成衍生物甲烯土霉素、强力霉素等抗生素的总称，主要以并四苯为基本骨架。在畜禽养殖中应用抗生素会获得丰厚的经济效益，而且目前高密度、规模化、集约化养殖等情况下容易降低畜禽的健康状况，造成养殖业对抗生素较为依赖。再者，饲料中添加少量的抗生素还可以对动物的生长起到促进作用，这就使得抗生素己成为现代畜禽养殖业不可或缺的添加剂之一。然而，从事养殖业人员过度追求经济效益，追求避免养殖动物的死亡而超限额滥用抗生素的现象普遍存在。由于生物体摄入的抗生素不能被完全吸收，约有30-90％以原形或代谢产物的形式随粪便和尿液排出体外，导致大量抗生素残留于粪污中，随着粪污的分解进入土壤当中，或者通过雨水的冲刷进入到地表水、地下水、湖泊等水体中。因此，国内外的有关环境中抗生素类污染物在土壤、水体、沉积物、植物和动物中被检出的相关报道层出不穷。而这些残留于养殖环境中的抗生素，对食品安全及人体健康也造成了严重的危害，长期抗生素的过量使用、违规滥用严重危害了公共环境的卫生安全。环境中残留的抗生素去除一般包括：物理法、化学法以及生物降解法。其中物理法通常是指物理吸附，使得抗生素由一种介质转移到另一种介质上，在实际生产中通常使用的材料是活性炭以及膨润土吸附。这种方法的优势在于在将环境中的残留抗生素去除后并不产生其他有害物质，然而吸附材料的使用并不能将抗生素从根本上去除，长时间来看，其残留的抗生素依然存在于环境中；此外，吸附材料也存在不可重复利用的弊端。化学法主要使用的是电化学处理以及氧化处理的方法，但是在实际生产中，化学处理对条件要求较为严苛，同时在处理的过程中也有可能在环境中产生额外的有害物质，因此化学法处理残留抗生素不宜大面积推广。

随着污染物降解微生物处理技术的日益成熟，学者们认为用微生物降解的方法来处理环境中的污染物残留是彻底、安全、有效的途径。目前学者们已分离出的具有四环素类抗生素降解潜力的微生物，包括：Advenella sp.4002、木糖氧化无色杆菌TJ-2、拉乌尔菌XY-1等，其对四环素的降解效率分别可达57.8％、63.9％以及70.68％。针对粘质沙雷氏菌降解抗生素的相关研究还鲜有报道。粘质沙雷氏菌是一种常见的革兰氏阴性杆菌，当前针对其研究主要涉及生物医药、环境修复以及生物防治等多个领域，有很大的研究意义。

当前，国内外关于粘质沙雷氏菌的研究多集中于其次级代谢产物灵菌红素、胞外酶以及其植物生防效应上。研究指出，灵菌红素能够调节免疫功能，抑制癌症，粘质沙雷氏菌能够高产几丁质酶、酯酶等，在生防效应上，粘质沙雷氏菌能够防治植物病原菌等方面。在对环境的修复上，粘质沙雷氏菌对某些有害物质和重金属有很好的耐受力，已有研究表明，一些菌株具有重金属吸附的能力，可用作重金属治理的潜在菌株，此外，一些粘质沙雷氏菌对生物柴油、合成染料等多种有机物具有降解潜力，同时也能够降解土壤中的咪唑乙烟酸、对氧磷、二嗪农、杀螟硫磷、毒死蜱等多种农药。这些早期的研究显示沙雷氏菌属具有土壤修复的潜力。