早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

一株沙雷氏菌株及其处理土壤和果蔬表面杀扑磷农药残留的方法

  • 专利名称
    一株沙雷氏菌株及其处理土壤和果蔬表面杀扑磷农药残留的方法
  • 发明者
    徐恒, 李创, 杨曦
  • 公开日
    2012年9月19日
  • 申请日期
    2012年6月26日
  • 优先权日
    2012年6月26日
  • 申请人
    四川大学
  • 文档编号
    C12N1/20GK102676439SQ20121021104
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种杀扑磷农药残留降解菌,其特征在于该微生物是革兰氏染色阴性的沙雷氏菌属(Serratia sp.)的SPL-2菌株,主要生物学特性为G-,兼性厌氧细菌,大小为O. 7-0. 9 μ mX I. 0-1. 2 μ m,呈杆状,无芽孢,周生鞭毛有动力,单个或短链状排列;在LB固体培养基上培养18h后的菌落呈红色,凸状,不透明,湿润,不规则;能够利用葡萄糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、山梨醇;能够还原硝酸盐;利用柠檬酸盐可使明胶水解;甲基红、氧化酶、苯丙氨酸反应实验呈阴性;VP反应、过氧化氢酶反应显阳性;三塘铁琼脂试验不产生硫化氢;该菌株16SrDNA 的 Genbank 登录号为 JN4003532.利用权利要求I所述的沙雷氏降解菌株研制成杀扑磷残留降解菌剂,其特征在干,具体制备エ艺如下 (O挑取杀扑磷残留降解菌Serratia sp. SPL-2的单菌落接种于试管斜面; (2)将杀扑磷残留降解菌SPL-2的斜面种接种于LB培养基摇瓶中,振荡培养至对数生长期; (3)将上述培养好的菌液按10-15%体积接种量转入种子罐,继续培养至对数生长期;种子罐所用的培养基配方为葡萄糖5g/L,NH4NO3 10g/L , K2HPO4 2 g/L, MgSO4·7Η20 0.5g/L, Na2HPO4 2 g/L,CaCO3 3g/L,NaCl I. 0 g/L,酵母膏 0.5 g/L, pH -J. 0-7. 2 ; (4)将达到对数生长期的种子液按10-15%的接种量接种入生产罐中培养;生产罐所用的培养基配方与种子罐ー样; (5)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为10.8-1. 5,搅拌速度为150-220转/分钟,培养温度为28-35°C,全程培养时间为48-72小吋,结束后菌体60亿个/ml ; (6)发酵完成后将细菌培养液制成油包水剂型;油相制备取6份span-80和94份10号白油混匀高压灭菌备用;水相制备向活化好的细菌发酵液中加入4%的灭菌吐温80并充分溶解;乳化制剂先将油相倾入置立式胶体磨中,在低速搅拌下缓慢加入水相(油相和水相按I 3的比例充分混合),然后高速搅拌3min-5min,快速乳化成油包水状,用塑料包装桶或包装瓶分装成油包水液体剂型3.根据权利要求2所述的杀扑磷残留高效降解菌剂的制备方法,其特征在于步骤(6)所述发酵液制成油包水产品吋,需加入一定比例的span80作为乳化剂,其HLB值为4. 3,能使互不相溶的油水两相相互混溶,并形成均匀分散的油包水乳化体系;微生物菌剂施用到环境中以后容易受环境因素影响而丧失活性,这些因素中最重要的是营养元素和水分供给;将发酵液制成油包水后可使其中的营养物质悬浮稳定地包裹在降解菌周围,通过缓释提供营养底物保持菌种的活性,防止降解菌的沉淀,并且油相可以给降解菌提供适宜的湿润环境,从而大大延长菌剂产品的保质期;使用时直接喷洒到果蔬表面,由于油包水的保水特性可以使营养物的缓慢释放从而维持菌的活性,提高果蔬表面农残的降解率,同时还可防止果蔬失水、褐变等现象的发生4.如权利要求I所述的沙雷氏菌株SPL-2在处理土壌及果蔬表面杀扑磷农药残留上的应用
  • 技术领域
    本发明属于环境微生物修复技术领域,具体涉及到沙雷氏菌株SPL-2及其处理土壤和果蔬表面杀扑磷农药残留的方法
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一株沙雷氏菌株及其处理土壤和果蔬表面杀扑磷农药残留的方法农药为粮食的增产起到了重要的保障作用,也因此在世界各国的农业生产中被广泛使用。但是,农药的过分使用产生了严重的负面影响。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物 带来伤害。在我国,影响蔬菜、水果等鲜食农产品质量安全诸多因素中,最突出的也正是农药残留超标,特别是禁限用高毒农药残留超标问题。近年来全国因误食有残留农药果蔬中毒案也屡屡发生,日益递增; 研究表明,果蔬中残留农药在人体内长期蓄积滞留会引发慢性中毒,比急性中毒更为可怕,其主要是通过生物浓缩,果蔬残留两个方面的途径对人体健康带来威胁,以致诱发许多慢性疾病,如心脑血管病,糖尿病、肝病、癌症等。更让人难以始料和防范的是农药在人体内的蓄积,还会通过怀孕和哺乳传给下一代,殃及子孙后代的健康; 农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。农药残留广泛分布于土壤,水体,大气以及农产品中,难以利用大規模的工程措施消除污染,而控制农药污染源和开发去除农药新技术是解决农药残留的基本方法。自然界中,微生物可以对农药污染进行降解,这是依靠自然力量、同时不产生二次污染的最理想途径。因此利用微生物技术处理农药残留,并对受污染的果蔬与水体进行生物修复是一种行之有效的方法; 杀扑磷是ー种广谱的有机磷杀虫剂,具有触杀、胃毒和滲透作用,能渗入植物组织内,对咀嚼式和刺吸式ロ器害虫均有杀灭效力,使用十分广泛。但也因其残留严重,并进入食物链,危害人类及其他动物健康,而受到广泛关注。杀扑磷属高度毒性杀虫剂,能抑制人体胆碱酯酶活性,蓄积于神经系统后导致恶心、头晕、甚至神志不清,高浓度暴露可造成呼吸麻痹和死亡。因此,寻找ー种去除环境中杀扑磷农药残留高效安全的方法成为关注的焦点,而利用杀扑磷高效降解菌剂应用于其污染环境的治理具有重要的现实意义和应用前景。
本发明的目的是针对目前农业生产中农药残留污染的实际问题和需要,提供ー种杀扑磷杀虫剂降解菌。本发明的另一目的是提供了使用杀扑磷降解菌制备油包水菌剂的方法,从而通过缓释作用缓慢维持菌种营养物质的供给,大大延长产品的保质期,使用本菌剂产品可以使田间杀扑磷残留量降低85%以上,且生产成本低廉,使用方便,具有广阔的市场前景。技术方案 本发明提供ー种杀扑磷降解菌,该菌株为革兰氏染色阴性的沙雷氏菌属(Serratiasp.),主要生物学特性为G-,兼性厌氧细菌,大小为0.7-0. 9μπι X I. 0-1. 2 μ m,呈杆状,无芽孢,周生鞭毛有动力,单个或短链状排列。在LB固体培养基上培养18h后的菌落呈红色,凸状,不透明,湿润,不规则;能够利用葡萄糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、山梨醇;能够还原硝酸盐;利用柠檬酸盐可使明胶水解;甲基红、氧化酶、苯丙氨酸反应实验呈阴性;VP反应、过氧化氢酶反应显阳性;三塘铁琼脂试验不产生硫化氢。该菌株16SrDNA的Genbank登录号为JN400353。该菌的最适生长pH为7. 2-8.0,最适生长温度为37°C。该降解菌可以通过发酵エ业通用发酵设备进行生产,成本低廉,菌剂直接喷洒使用方便,易于推广大規模应用;
使用上述杀扑磷降解菌生产菌剂产品的エ艺流程为斜面种一药瓶种子液一种子罐一发酵罐一菌剂产品;
本发明的详细实施步骤为
(O挑取杀扑磷残留降解菌Serratia sp. SPL-2的单菌落接种于试管斜面;
(2)将杀扑磷残留降解菌SPL-2的斜面种接种于LB培养基摇瓶中,振荡培养至对数生长期;
(3)将上述培养好的菌液按15%体积接种量转入种子罐,继续培养至对数生长期;
(4)将达到对数生长期的种子液按15%的接种量接入生产罐中培养;
(5)发酵完成后将细菌培养液制成油包水剂型,并用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型产品;
步骤2中所述LB培养基配方为酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,NaCl 10g/L, pH 7. 0-7. 2 ;
步骤3与4中种子罐和发酵罐的培养基相同,配方为葡萄糖5g/L,NH4NO3 10g/L,K2HPO4 2 g/L, MgSO4*7H20 0.5 g/L, Na2HPO4 2 g/L, CaCO3 3g/L,NaCl I. 0 g/L,酵母膏 0.5g/L,pH 7. 0-7. 2 ;
种子罐和发酵罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0. 8-1. 5,搅拌速度为150-220转/分钟,培养温度为28-35°C,全程培养时间为48-72小吋,结束后菌体60亿个/ml ;
步骤5所研制的油包水剂型中添加的油相为10号白油,乳化剂为span80,助溶剂为吐温80。将发酵液制成油包水后可使其中的营养物质悬浮稳定地包裹在降解菌周围,通过缓释提供营养底物保持菌种的活性,防止降解菌的沉淀,并且油相可以给降解菌提供适宜的湿润环境,从而大大延长菌剂产品的保质期。使用时直接喷洒到果蔬表面,由于油包水的保水特性可以使营养物的缓慢释放从而维持菌的活性,提高果蔬表面农残的降解率,同时还可防止果蔬失水、褐变等现象的发生。本发明的有益效果
I本发明提供一种有机磷农药杀扑磷的降解菌,田间土壤和果蔬修复实验结果表明,对杀扑磷的降解率达到85%以上;
2使用该方法生产的杀扑磷降解菌剂具有生产成本低,使用方便,降解效果好的优点,适合在粮食蔬菜水果生产出ロ基地和緑色食品生产基地大規模使用。该发明对于保护生态环境,保护人民的身体健康,增加农产品的附加值有着重要的意义。

实施例I
采集成都农泉驿区连续几年施用杀扑磷杀虫剂的桃园田表层土壤。称取采集的农药污染土样5g,过20目筛后加到IOOml含50mg/l杀扑磷的灭菌基础盐培养基中,基础盐培养基的配方为(均为 g/L) =NH4NO3 I. O, MgSO4*7H20 O. 5,(NH4)2SO4 O. 5,KH2PO4 O. 5,NaCl O. 5,K2HPO4 1.5,PH:7. 0-7. 2,于37°C,180r/min振荡培养。7d后取5ml菌液接入同样培养基中37°C下培养,传代过程中杀扑磷的浓度逐步提高到400mg/l,传代6次,大约7d传代I次。将富集的农药降解菌菌液用无菌水作10倍梯度(10_7、10_8、10_9 )稀释,分别取O. ImL菌悬液涂布在含有50 mg/L杀扑磷的无机盐固体培养基上,37°C培养;当平板出现菌落时,将单菌落在无机盐农药平板上划线分离、纯化菌株。将生长快、菌落规则、传代稳定的单菌落斜面保存。将初筛得到的4株菌活化,接入100mg/l杀扑磷基础盐培养基中,37°C,180r/min培养10d,测其降解率。通过复筛,得到降解率最高的菌株SPL-2。经16SrDNA序列分析,发现菌株SPL-2与Serratia sp. FS014的序列相似性为99%,与Serratia sp. HAl的序列相似性也为99%,GenBank登录号JN400353。因此SPL-2应归属于沙雷氏菌属,主要生物学特性为G-,兼性厌氧细菌,大小为0.7-0. 9μπι X I. 0-1. 2μπι,呈杆状,无芽孢,周生鞭毛有动力,单个或短链状排列。在LB固体培养基上培养18h后的菌落呈红色,凸状,不透明,湿润,不规则;能够利用葡萄糖、半乳糖、鹿糖、麦芽糖、山梨醇;能够还原硝酸盐;利用柠檬酸盐可使明胶水解;甲基红、氧化酶、苯丙氨酸反应实验呈阴性;VP反应、过氧化氢酶反应显阳性;三塘铁琼脂试验不产生硫化氢;
实施例2
取实施例I中革兰氏染色阴性的沙雷氏菌的斜面接种于IOOmlLB培养基中,LB培养基(g/Ι)配方如下蛋白胨10,酵母提取物5, NaCl 10,pH 7. 0-7. 2,恒温振荡培养至对数期,获得菌液。将上述培养好的菌液按15%体积接种量转入已经121°C高压湿热灭菌并冷却至35°C左右的种子罐,种子罐培养基配方为葡萄糖5g/L,NH4NO3 10g/L , K2HPO4 2 g/L, MgSO4 ·7Η20 O. 5 g/L, Na2HPO4 2 g/L, CaCO3 3g/L, NaCl I. 0 g/L,酵母膏 0.5 g/L, pH:7. 0-7. 2 ;继续培养至对数生长期,培养过程中无菌空气的通气量为1:1.5,搅拌速度为200转/分钟,培养温度为35°C。将达到对数生长期的种子液按15%的接种量接入生产罐培养,发酵罐所用培养基与种子罐相同,接种后的发酵温度控制在28-35°C,无菌空气的通气量为1:0. 8-1. 5,搅拌速度为150-220转/分钟,全程发酵培养时间为48-72小时,发酵结束后菌体数量达到60亿个/ml。发酵完成后按照一定的油水比例在乳化剂的作用下将细菌培养液制成油包水剂型,然后用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型;
应用例I
选取龙泉生产的枇杷为实验对象,喷洒一定浓度的杀扑磷,待农药液滴消失后,采样测其农药初始含量。实验组喷洒降解菌剂SPL-2,对照组不喷洒降解菌剂。经过7天的降解,采样测其农药残留含量。降解前样品上杀扑磷的含量为6. 26 mg/kg,降解后实验组含量为O. 88mg/kg降解率为85. 9%,而对照组杀扑磷的含量为4. 89 mg/kg,降解率仅为21. 9%,实验组降解率是对照组的3. 9倍。(见表I); 表I.沙雷氏菌在实验室条件下对枇杷表面杀扑磷残留的降解


本发明提供了一株能降解杀扑磷农药残留的微生物新菌种——沙雷氏菌(Serratiasp.)SPL-2,Genbank登录号为JN400353,以及利用该降解菌株研制的杀扑磷农药残留降解菌剂。本发明降解菌剂是利用微生物的技术降解化学农药,属于环境微生物修复技术领域,生产工艺为斜面种→摇瓶种子液→种子罐→发酵罐→产品,其制备工艺简单、生产成本低廉易于大面积推广应用,施用时直接喷洒非常方便,解决了农业生产中农药喷洒该菌剂产品后可快速、高效地降解土壤及果蔬表面的残留杀扑磷含量,从而残留超标问题,可生产出无毒无公害的绿色农产品,有效提高农产品的品质和经济价值。



查看更多专利详情