药渣残留泰乐菌素的微生物降解机理研究

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发酵法生产泰乐菌素过程中会产生大量药渣,因残留抗生素的存在,极大的限制了其资源化利用。若将药渣作为肥料或作为饲料原料使用,会从不同方面破坏生态链,然而弃之不顾会造成有限资源的极大浪费,并给企业带来严重的废物治理负担。本研究以泰乐菌素药渣为研究对象,探讨微生物降解泰乐菌素的降解机理,旨为泰乐菌素药渣环保处理及其资源化利用提供科学依据,同时也为其它抗生素废渣、废水的综合治理提供可借鉴的思路和方法。   从堆放泰乐菌素药渣附近土壤中分离筛选到1株高效降解药渣泰乐菌素的菌株,经形态观察、生理生化实验等确定其为需氧型革兰氏阴性杆菌。经16S rDNA鉴定为无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacter amalonaticus),登录号为JF272614。C. Amalonaticus可良好的利用很多糖类,醇类和氨基酸作为单一碳源或氮源,具有较强的耐盐、耐酸碱能力,对温度的适应范围较宽,适宜生长pH值为6.0~7.0、温度为30°C~35°C。在30°C、pH6.5条件下,将无丙二酸柠檬酸杆菌按质量比为10%的量接种于含50 mg/L泰乐菌素培养基中,经48h发酵处理后,95.2%的泰乐菌素被降解。   C. Amalonaticus降解机理研究表明:降解菌可产生对泰乐菌素有明显降解效果的酶。在药渣浸出液中,加入胞内诱导酶后,降解率为38.17%;加入胞内酶的降解率为48.48%;加入胞外酶的降解率为13.86%;胞外诱导酶无效果。在200mg/L泰乐菌素溶液中,加入胞外酶和胞外诱导酶均无降解效果;加入胞内酶的降解率为20.33%;胞内诱导酶的降解率是25.12%。采用超声波细胞破碎法超声破碎30s,间隔30s破碎3次,释放胞内酶效果最佳,对泰乐菌素的降解率达到48.73%。用薄层色谱法初步分离的泰乐菌素降解产物,用甲醇/乙酸乙酯为展开剂,当比例调至(7:3~1:1)时,可将产物初步分离为两种,降解产物A其RfA在0.43~0.80之间,降解产物B其RfB在0.28~0.31之间;降解产物经展开后在紫外灯下可显色,说明泰乐菌素分子结构中共轭体系依然存在。
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