一株变形杆菌及其菌剂和在降解头孢类抗生素中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株变形杆菌及其菌剂和在降解头孢类抗生素中的应用，菌株为变形杆菌（Proteus sp.），菌株名为CW

【技术实现步骤摘要】
一株变形杆菌及其菌剂和在降解头孢类抗生素中的应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一株变形杆菌及其菌剂和在降解头孢类抗生素中的应用。

技术介绍

[0002]现阶段抗生素可被用于人和动物的临床治疗，或者被直接添加到动物饲料中，其迅速发展为人类带来了很大的利益。抗生素是一类能在极低的浓度下抑制其他生物正常生命活动、破坏生态平衡的药物，可以由生物或化学合成。据估计，全球抗生素消费量是在10~20万吨/年之间，由于我国作为养殖大国，在养殖过程中投入抗生素是不可缺少的环节，因此中国的抗生素年消费量超过了2.5万吨，是抗生素消费大国，而抗生素的使用及不当排放刺激了ARB和ARG的迅速出现，对环境健康构成了重大潜在威胁，带来的环境问题不容小觑。
[0003]抗生素按化学结构可分为磺胺类、β
‑
内酰胺类、氟喹诺酮类、氯霉素、大环内酯类、四环素类等。调查发现2013年中国抗生素的生产量为24.8万吨，消耗的抗生素总量约为16.2万吨，人类消耗量大约占48%，其中β
‑
内酰胺类的消耗比例最高占24%。β
‑
内酰胺类又分为青霉素类和头孢霉素类等，头孢类抗生素是目前广泛使用的一种抗生素。
[0004]目前文献上已报道过几种细菌对头孢类抗生素具有降解效果，其中包括假单胞菌、鞘氨醇单胞菌和苍白杆菌。其中假单胞菌CE21和CE22在头孢氨苄质量浓度为1mg/L下培养24h，对头孢氨苄降解率可分别达到90%和46.7%；苍白杆菌在头孢氨苄质量浓度为10mg/L下培养36h，降解率可达100%。而本专利技术找到了一株既能够耐受高浓度头孢类抗生素还能快速实现其降解的微生物。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一株既能耐受高浓度头孢类抗生素又可以高效降解头孢类抗生素的降解菌株。
[0006]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一株变形杆菌，菌株为变形杆菌（Proteus sp.），菌株名为CW
‑
1，于2022年9月7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.25658。
[0007]一种上述的变形杆菌在降解头孢类抗生素中的应用，头孢类抗生素为头孢氨苄、头孢噻肟或头孢克洛中的一种或多种。
[0008]优选地，头孢类抗生素的浓度为25~500 mg/L，变形杆菌的投加量为0.5%~1.5%；降解温度为15~45℃，pH为6~10。
[0009]一种利用上述的变形杆菌制备的菌剂。
[0010]一种上述的菌剂在降解头孢类抗生素中的应用，头孢类抗生素为头孢氨苄、头孢噻肟、头孢霉素或头孢克洛中的一种或多种。
[0011]优选地，头孢类抗生素的浓度为25~500 mg/L，菌剂的投加量为0.5%~1.5%；降解温度为15~45℃，pH为6~10。
[0012]一种上述的菌剂的制备方法，包括以下具体步骤：S1、制备LB液体培养基；S2、将变形杆菌接种至LB液体培养基中进行培养，即可获得菌剂。
[0013]优选地，步骤S1中，LB液体培养基的组分为：NaCl5.0g、蛋白胨10.0g、酵母粉5.0g、去离子水补足至1000mL，121℃灭菌20 min。
[0014]优选地，步骤S2中，培养条件为：温度20~40℃，时间24~48h，pH 6~10。
[0015]本专利技术的有益之处在于：本专利技术分离得到的菌株能够以头孢类抗生素为唯一碳源，在头孢类抗生素初始浓度为200 mg/L的无机盐培养基培养26h后，降解率可达90%以上；在头孢类抗生素初始浓度为500 mg/L的无机盐培养基培养48h后，降解率可达90%以上；并且该菌株能耐碱生长，pH 在6~10范围内，菌株CW
‑
1对头孢氨苄的降解率都能达到80%以上；该菌株的降解效果好，是一株可降解头孢类抗生素及耐受抗生素能力很强的菌株，对头孢类抗生素适应性强，在头孢类抗生素污染环境的生物修复中具有很好的应用前景。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的菌株CW
‑
1生长的群落形态；图2是本专利技术的菌株CW
‑
1的生长曲线；图3是本专利技术的菌株CW
‑
1对各种头孢类抗生素的降解曲线图；图4是pH对菌株CW
‑
1降解头孢氨苄的影响；图5是不同初始浓度条件对CW
‑
1降解头孢氨苄的影响；图6是温度对菌株CW
‑
1降解头孢氨苄的影响；图7是本专利技术的菌剂对实际生活污水的降解效果。
具体实施方式
[0017]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。
[0018]实施例1菌株的分离、纯化和鉴定：采集南京城东生活污水处理厂的污水，取 1mL于超净台中转接至 100 mL LB液体培养基中，在30℃、150 r/min恒温振荡培养箱中振荡2d，设置不同质量浓度梯度的头孢类抗生素的 LB液体培养基中，每隔2d依次转接培养，直至培养基中头孢类抗生素的质量浓度为50mg/L，得到最终菌液培养液。将上述获得的最终菌液培养液以稀释平板法进行涂布分离，样品用LB固体培养基置于30℃温度下培养，表面形成明显的单菌落后，根据菌落的形态大小、颜色、透明度等特征挑取不相同的若干单菌落，并进行划线纯化，培养。最后根据它们各自对头孢类抗生素的降解效果确定出一株能够高效降解头孢类抗生素的菌株。
[0019]LB液体培养基的具体组分如下：NaCl 5.0g、蛋白胨 10.0g、酵母粉 5.0g、去离子水补足至1000 m L，即得到LB液体培养基。在此基础上额外增添1.5%~2%的琼脂粉，即为LB固体培养基，121℃灭菌20 min。
[0020]该菌株经活化之后，在30℃，150 r/min有氧的条件下，在固体营养培养基制成的平板上生长24h后，能形成直径为0.3~0.5cm淡黄色、微微向上凸起的、不透明的菌落，其菌落图见图1。
[0021]目前，国内外尚无关于Proteus降解β
‑
内酰胺类抗生素的报道。菌株CW
‑
1为一株具有降解β
‑
内酰胺类抗生素功能的新菌株。
[0022]实施例2菌株CW
‑
1的生长曲线：将待测菌株CW
‑
1接入一只大试管的培养液中，在适宜的培养温度和良好的通气状态下，定时取出此试管，在600纳米波长处测定菌液浓度（OD值），在一定的范围内，菌液浓度与光密度值成线性关系。因此，根据菌液的OD值可以推知细菌生长繁殖的进程；将所测得的一组OD值与其相应的培养时间作图，即可绘制出该菌的生长曲线，如附图2所示。具体步骤如下：（1）菌种预培养：取所筛菌种1支，以无菌操作挑取1环菌苔，接入LB液体培养基中，静置培养12h，得到菌体培养液，备用；LB液体培养基的组分为：NaCl5.0g、蛋白胨10.0g、酵母粉5.0g、去离子水补足至1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株变形杆菌，其特征在于，所述变形杆菌（Proteus sp.）命名为CW
‑
1，于2022年9月7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.25658。2.一种权利要求1所述的变形杆菌在降解头孢类抗生素中的应用，其特征在于，所述头孢类抗生素为头孢氨苄、头孢噻肟、头孢霉素或头孢克洛中的一种或多种，头孢类抗生素的浓度为25~500 mg/L，变形杆菌的投加量为0.5%~1.5%；降解温度为15~45℃，pH为6~10。3.一种利用权利要求1所述的变形杆菌制备的菌剂。4.一种权利要求3所述的菌剂在降解头孢类抗生素中的应用，其特征在于，所述头孢类抗生素为头孢氨苄、...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁大虎，陈珂雯，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：