一种通过还原脱氯途径降解杀菌剂百菌清的菌株及其应用

本发明涉及一种通过还原脱氯途径降解杀菌剂百菌清的菌株及其应用，属于生物高，是利用微生物高效降解杀菌剂的残留，适用于土壤、水体、农作物中杀菌剂百菌清残留的去除，保护环境。

背景技术：

1、化学农药(包括除草剂、杀菌剂和杀虫剂)的广泛使用虽然提高了农业的生产效率及作物产量，但我国化学农药的利用率仅有20-30％，其余残留全部进入农作物、土壤、水体等生态环境，对生态环境造成严重破坏，并对人类健康构成巨大威胁。

2、百菌清(chlorothalonil,tpn)是一种广泛使用的非内吸型氯代苯类杀菌剂。在我国的农业生产中，百菌清的使用已超过50年。在美国，百菌清为第二大类杀菌剂，年使用量在5千万吨以上。在我国，百菌清的年产量为8000多吨。预计到2025年全球百菌清的需求量将突破7.2万吨。百菌清主要用于防治蔬菜以及水果的真菌病害。百菌清的理化性质稳定，并且在环境中的残效期较长，同时具有明显的蓄积性毒性。百菌清能够对人和动物的内分泌系统产生较强的干扰，长期接触能够影响人和动物的生殖能力。百菌清对鱼类，鸟类和水生无脊椎动物高毒。同时，百菌清能够使植物细胞、水生生物甚至两栖类生物的遗传性状发生突变。美国环保署已将百菌清列为人类潜在的致癌物质。然而，由于其使用广泛，在水体、土壤等环境，甚至在蔬菜水果等人类必不可少的食材中都检测到了百菌清的残留。因此，百菌清造成的环境污染问题已引起人们的高度重视。同时，随着人类环保意识的增强，百菌清污染环境的修复也受到广泛关注。

3、微生物降解是环境中百菌清去除的主要途径，而脱氯则是其脱毒和降解的关键。而且，由于数量巨大、种类繁多、繁殖迅速、对环境适应性强以及不易产生二次污染等特点，微生物被广泛应用于修复农药污染的土壤、水体甚至是农产品中农药残留的祛除中。利用微生物的新陈代谢作用，对残留农药进行转化，使其无毒或低毒化，也是目前研究的热点。

技术实现思路

1、本发明针对环境修复的实际问题和需求，提供一株能通过还原脱氯途径降解杀菌剂百菌清的菌株。

2、本发明的另一目的是提供该降解菌株制备的菌剂。

3、本发明的又一目的是提供该降解菌剂的制备方法和应用。

4、本发明的目的可通过以下技术方案实现：

5、本发明提供一种百菌清高效降解菌株blm1(2021年5月24日寄存于中国典型培养物保藏中心，菌种保藏号为cctcc no:m 2021601)。该菌株革兰氏染色反应阴性，经鉴定属于stenotrophomonas sp.(图1)。菌株blm1的形态学特征为：在lb平板上呈淡黄色菌落，菌落平坦，表面湿润，边缘不整齐，不透明(图2a)。主要生物学特性为：g－，菌体为杆状(1.2μm×2.3μm)，无鞭毛(图2b)，好氧；过氧化氢酶和氧化酶阳性；v.p.反应和吲哚反应为阴性；不能使石蕊牛乳凝固。实验室摇瓶培养条件下，菌株blm1可在添加外加碳源的条件下56h内完全降解50mg l-1的百菌清。该菌株可以用发酵工业通用发酵设备进行生产。

6、本发明所述的降解菌株blm1在降解杀菌剂中的应用。所述的杀菌剂优选杀真菌剂百菌清。

7、本发明所述的降解菌株blm1在制备杀菌剂降解制剂中的应用。所述的杀菌剂优选杀真菌剂百菌清。

8、一种用本发明所述的降解菌株生产的农药残留降解菌剂，由本发明所述的降解菌株发酵制得。

9、本发明所述的农药残留降解菌剂，优选通过以下方法生产而成：

10、(1)将百菌清降解菌株blm1(cctcc no:m 2021601)的试管种接种于lb培养基摇瓶中，振荡培养至对数期；

11、(2)将上述培养好的菌种按10％的接种量接种入种子罐，培养至对数生长期，种子罐所用的培养基配方为：葡萄糖8.0g l-1，酵母膏5.0g l-1，k2hpo41.0 g l-1，nacl 5.0g l-1，caco32.0g l-1，mgso40.2 g l-1，大豆油0.1％(v/v)，ph值7.2-7.5；

12、(3)将种子液按10％的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基与种子罐培养基相同；

13、(4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2，搅拌速度为180-240rpm，培养温度为30-35℃，全流程培养时间为84-96h,发酵结束后菌体数量达到10亿个ml-1以上,发酵液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型或采用泥炭吸附用包装袋分装成固体菌剂剂型。

14、一种制备本发明所述的降解菌剂的方法，包含以下步骤：

15、(1)将百菌清降解菌株blm1的试管种接种于lb培养基摇瓶中，振荡培养至对数期；

16、(2)将上述培养好的菌种按10％的接种量接种入种子罐，培养至对数生长期，种子罐所用的培养基配方为：葡萄糖8.0g l-1，酵母膏5.0g l-1，k2hpo41.0 g l-1，nacl 5.0g l-1，caco32.0g l-1，mgso40.2 g l-1，大豆油0.1％(v/v)，ph值7.2-7.5；

17、(3)将种子液按10％的接种量接入生产罐培养，生产罐所用培养基与种子罐培养基相同；(4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.6-1.2，搅拌速度为180-240rpm，培养温度为30-35℃，全流程培养时间为84-96h,发酵结束后菌体数量达到10亿个ml-1以上,发酵液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型或采用泥炭吸附用包装袋分装成固体菌剂剂型。

18、本发明所述的降解菌剂在降解百菌清中的应用。

19、本发明所述的百菌清降解菌株blm1在降解百菌清中的应用，优选在降解土壤、水体和农作物中的应用。

20、有益效果

21、本发明提供一株能够高效、快速降解百菌清的细菌blm1。降解菌株blm1能通过还原脱氯的方式降解百菌清，并能在添加外加碳源的条件下56h内完全降解50mg l-1的百菌清，具有广泛的应用潜力和价值。使用该细菌生产的降解菌剂具有生产使用成本低，使用方便，去除效果好的优点。适合在农业生产区或有绿色食品商标标志的地方大面积推广使用。本发明对于保护生态环境，保护人民的身体健康，提高农产品的附加值具有重要的意义。使用该降解菌剂可以在农作物播种前正常使用化学农药进行真菌防治而保证农产品中农药残留含量符合绿色食品要求。

22、本发明成功地解决了农业生产中农药残留超标问题，既充分发挥了化学农药百菌清在真菌类病害防治中的高效快速的作用，又可以成功治理杀真菌剂百菌清残留污染的土壤和水环境，保护生态环境。

技术特征：

1.一株降解百菌清的菌株blm1，其特征在于分类命名为stenotrophomonassp.，2021年5月24日保存于中国典型培养物保藏中心，菌种保藏号为cctccno:m2021601。

2.权利要求1所述的菌株blm1在制备百菌清降解菌剂中的应用。

3.权利要求1所述的菌株blm1在降解百菌清中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于权利要求1所述的菌株blm1在降解土壤、水体或农作物中百菌清中的应用。

5.一种用权利要求1所述的菌株blm1生产的农药残留降解菌剂，其特征在于由权利要求1所述的菌株blm1发酵制得。

6.根据权利要求5所述的降解菌剂，其特征在于通过以下方法生产而成：

7.一种制备权利要求5所述的降解菌剂的方法，其特征在于包含以下步骤：

8.权利要求5所述的农药残留降解菌剂在降解百菌清中的应用。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于所述的降解菌株blm1在降解百菌清中的应用。

10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于所述的降解菌株blm1在降解土壤、水体和农作物中百菌清中的应用。

技术总结
本发明公开了一种通过还原脱氯途径降解杀菌剂百菌清的菌株及其应用。菌株BLM1经鉴定为Stenotrophomonassp.，2021年5月24日寄存于中国典型培养物保藏中心，菌种保藏号为CCTCCNO:M2021601。本发明所述的降解菌株BLM1可高效降解杀菌剂百菌清，降解菌剂产品可使土壤中百菌清的残留量降低84.2％以上，可有效解决农业生产过程中杀菌剂百菌清在土壤、水体等环境中的残留污染，保护生态环境。

技术研发人员：张龙,毛振波,宋嫚,张慧君,刘远,王光利,吴晓敏,李峰
受保护的技术使用者：淮北师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14