金霉素降解菌株特性及代谢产物研究

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1、中图分类号：UDC分类号：金霉素降解菌株特性及代谢产物研究作者姓名张惠艳学院名称生命学院指导教师李艳菊副教授答辩委员会主席张建丽教授申请学位理学硕士学科专业生物学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月StudyofDegradationCharacteristicsofMicroorganismStrainsandMainDegradationproductsforChlortetracyclineCandidateName：HuiyanZhangSchoolorDepartment:SchoolofLifeScience

2、FacultyMentor:Assoc.Prof.YanjuLiChair,ThesisCommittee：Prof.JianliZhangDegreeApplied:MasterofScienceMajor：BiologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

3、果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要金霉素属于四环素类抗生素，广泛应用于畜禽疾病的预防和治疗中。金霉素自然条件下降解较慢，在环境中易诱导耐药菌的产生，对环境安全和人类健康构成威胁。目前，金霉素残留问题已引起了国内外普遍关注。金霉素生物降解具有环保、低耗、高效等优点，具有广阔的市场发展前景，而目前国内外对于生物降解方面研究报道很少。为此，本研究将选择自主筛选的3株

4、降解金霉素菌株，对其降解特性以及金霉素生物降解产物等进行了研究，为金霉素的生物降解和金霉素废弃物的处理提供科学依据。1、对金霉素测定方法进行研究，得到药渣经EDTA-Mcllvaine缓冲液辅助超生波提取后采用梯度洗脱，金霉素与其它物质能够完全分离。在1.0-1500.0mg/L浓度范围内，金霉素标准曲线R2为0.9991，检出限为3.00ug/kg，加标回收率介于94%-102%之间，相对标准偏差为2.02%-7.63%。2、菌株降解特性研究表明，菌株LJ245在100mgL的金霉素环境中生长和降解效率最优。LJ302菌株在300m

5、g/L的金霉素中生长和降解效率最优。菌株LJ245和LJ302在pH为6.00，温度为28-30℃，碳、氮源分别为蔗糖和蛋白胨，麦芽糖和蛋白胨时，其生长最优。菌株LJ245和LJ302选择葡萄糖和氯化铵，甘油和硝酸钾分别作为碳、氮源，金霉素降解率最高。苍白杆菌SW-5耐受金霉素范围为200-600mg/L，在pH为6.00，温度为37℃，以葡萄糖和甘油作为碳源，KNO3等无机氮作为氮源时，菌株SW-5的生长最好。3、通过对不同水环境中金霉素及其同分异构体间的变化特征研究发现，在相同温度条件下，pH在3.0-11.0范围内，随着pH值增

6、加，金霉素半衰期呈明显缩短趋势，酸性条件多转为差向金霉素，碱性条件下多转为异金霉素；在相同pH条件下，温度在20℃-121℃范围内，随着温度升高，金霉素半衰期呈现降低趋势，金霉素同分异构体变化呈总体下降趋势。4、选择大肠杆菌和藤黄微球菌作为指示菌，对金霉素、差向金霉素、异金霉素、四环素及差向四环素5种物质的生物毒性比较研究显示，金霉素、差向金霉素和四环素对大肠杆菌的毒性最大。金霉素对藤黄微球菌毒性最强，其次为差向金霉素和四环素，由此可知金霉素与其同分异构体对微生物的毒性不同。I北京理工大学硕士学位论文5、生物降解药渣中金霉素生成脱氯脱

7、水金霉素(m/z=427)、脱氯脱水脱甲基脱二甲胺金霉素(m/z=369)同时得到m/z=274的物质，推测为一种开环物质。关键词：金霉素；生物降解；特性；降解产物；高效液相色谱；药渣II北京理工大学硕士学位论文AbstractChlortetracycline(CTC),belongingtotetracycline(TC)antibiotic,waswidelyusedinthepreventionandtreatmentofdiseasesoflivestockandpoultry.DuetoSlowdegradation,CT

8、Ceasilyinduceddrugresistancebacteriaintheenvironment,sotheCTCresidueproblemhasalreadycausedwidespreadconcerns.